Bella Rukmana 3411301001 Roket Air.docx

NAMA

: BELLA RUKMANA

NIM

: 3411301001

I. Roket Air oleh Teguh Amanah Roket air adalah sebuah benda sederhana yang dapat meluncur jauh dan tinggi apabila diisi dengan air sebagai bahan bakarnya dan tekanan udara sebagai gaya dorong yang menekan air tersebut. Roket air relatif aman dan biaya pembuatannya juga tidak mahal. Prinsip kerja dari roket air ini adalah gabungan beberapa hukum fisika. Dalam merancang roket air kita akan dihadapkan pada empat subjek yaitu gaya berat, gaya dorong (tekanan), sistem aerodinamis dan daya angkat. Apabila botol diisi dengan air dan udara dengan tekanan tertentu maka udara dalam botol akan menekan ke segala arah. Apabila botol dilubangi di satu titik, misalnya pada mulut botol maka udara akan menekan air untuk keluar dan menyebabkan gaya yang berlawanan arah. Selanjutnya terdafat prinsip gaya newton tiga yaitu, apabila suatu benda diberi aksi maka benda tersebut akan memberikan reaksi. Perubahan momentum pada lubang pengeluaran sama dengan perubahan yang dialami roket. Jadi, air dan udara yang keluar dari dalam botol menyebabkan botol terdorong berlawan arah dari keluarnya air dan udara. Semakin kuat tekanan yang diberikan maka roket akan meluncur semakin jauh. Jarak yang dapat ditempuh roket dipengaruhi oleh wings (sayap), body (jenis botol), nose cone, volume air, cara memompa, dan sudut peluncuran.

1. Wings (sayap) Ukuran wings sebaiknya tidak terlalu lebar atau tidak terlalu sempit, karena dapat berpengaruh pada kestabilan roket saat meluncur. Makin lebar sayap maka makin lebar pula luas penampang roket. Makin lebar luas penampang roket, makin mudah bagi roket untuk mengalirkan udara tetapi juga makin besar hambatan yang diterima roket. Bahannya bisa dari polycarbonate (dipakai untuk pintu kanopi), fiber atau bisa juga menggunakan sterofoam. Tetapi apabila kita menggunakan sterofoam, bisa cepat rusak karena tidak kuat. Jumlah sayap lebih baik adalah tiga buah. Apabila roket meluncur di udara berbelok atau berputar-putar seperti baling-baling, mungkin terjadi kesalahan pada jumlah sayap, bentuk dan ukuran yang tidak sama, sehingga akan menyebabkan roket jatuh sebelum mencapai

jarak yang maksimal. Fungsi dari wings adalah sebagai pengarah aliran udara dari ujung roket menuju belakang. Selain itu juga, sebagai penyeimbang ketika roket meluncur di udara agar tetap stabil.

2. Body (Botol) Body roket terdiri dari satu atau dua botol air minum bekas baik yang bersoda. Tetapi botol yang bagus di gunakan untuk membuat roket adalah botol bersoda ukuran besar (1 liter). Alasannya karena mampu menampung lebih banyak udara dan air serta mempunyai tekanan yang lebih kuat, sehingga roket akan meluncur lebih jauh. Dalam pembuatan roket seringnya ruang kompresi digunakan sebagai body roket pula. Alur pada permukaan botol juga berpengaruh pada hambatan angin yang diterima roket.

3. Nose cone Nose cone adalah bagian paling ujung dari roket. Bentuknya bermacam-macam, mulai dari bentuk kerucut, kerucut tumpul, sampai yang tidak mempunyai nose cone (hanya ujung botol saja). Bentuk Nose cone yang bagus adalah bentuk kerucut, karena lebih mudah membelah udara saat roket meluncur. Bahan untuk membuat nose cone hendaknya lebih lunak dari pada bahan untuk membuat wings supaya lebih mudah untuk dibentuk, seperti bahan fiber. Sebelum nose cone dipasang pada botol, masukkan pemberat ke dalamnya. Pemberatnya bisa dari kerikil atau yang lainya, kemudian rekatkan pada ujung kerucut. Tujuannya adalah supaya apabila roket mendarat maka bagian nose cone berada di bawah.

4. Volume Air Bahan bakar dari roket air adalah air. Volume air dalam botol yang paling ideal adalah 1/3 volume botol. Apabila volumenya terlalu banyak maka akan membutuhkan waktu pemompaan yang lama dan roket biasanya menjadi tidak stabil. Sebaliknya jika volumenya kurang dari 1/3 maka roket akan meluncur sebelum waktunya sehingga jarak tempuh roket kurang maksimal.

5. Cara Memompa Pompa yang digunakan adalah pompa sepeda yang memiliki tekanan udara yang kuat. Teknik memompa diawali dengan pelan-pelan kemudian cepat, hingga botol terlepas dari peluncurnya. Apabila proses memompa berhenti dan botol belum terlepas atau tidak segera

diluncurkan maka udara dalam botol akan habis, sehingga roket tidak dapat meluncur secara maksimal.

6. Sudut Peluncuran Sudut peluncuran yang mampu membuat roket mencapai jarak maksimal adalah 450. Apabila sudutnya lebih dari itu maka roket akan meluncur ke atas dan jarak yang di tempuh jadi kurang maksimal. Begitu juga sebaliknya apabila sudutnya kurang dari itu, roket akan jatuh dalam jarak yang masih lumayan dekat.

Cara Membuat Roket Air dan Peluncurnya 1. Alat dan Bahan a. 2 botol bekas air mineral lebih baik yang bersoda karena lebih kuat. b. Pipa Paralon ½ inch 2 meter. c. Lembaran polycarbonat (dipakai untuk atap atap kanopi) d. 7-10 cable teast. e. 3 penutup pipa paralon (Dop tanpa ulir) ukuran ½ inc. f. Pentil (air intake) sepeda motor. g. Lembaran fiber atau kertas tebal (bc ivory) h. Sambungan pipa berbentuk T. i. Kerikil atau kelereng. j. Sambungan pipa paralon 1 inc. k. Gunting, lem paralon, lakban bening, lakban hitam, cutter, dan double tape,

2. Cara Membuat Roket Air a. Ambil satu botol kemudian potong bagian bawahnya. Masukan alas botol yang belum dipotong ke dalam botol yang sudah berlubang dan rekatkan dengan lakban bening. b. Buatlah sayap menggunakan lembaran polycarbonate dengan bentuk sesuai selera dan ukurannya sama. Bisa bentuk segitiga siku-siku, bujur sangkar, atau setengah bulan sabit. Kemudian rekatkan pada ujung botol yang tidak dipotong menggunakan lakban bening. c. Buatlah bagian nosecone menggunakan fiber. Caranya buatlah lingkaran dengan diameter yang diinginkan. Tergantung dari ujung botol lancip atau tumpul. Apabila ujung botol semakin lancip maka diameter lingkarannya harus semakin lebih lebar. Kemudian buatlah bentuk kerucut. Rekatkan sisinya menggunakan doubletape. Masukan pemberat ke dalam

kerucut dan rekatkan di ujung kerucut dengan double tape agar posisinya tetap saat meluncur. Kemudian satukan nosecone dengan botol mengunakan lakban bening.

3. Cara Membuat Peluncur a. Potong pipa paralon ½ inch menjadi 3 bagian dan rangkailah membentuk huruf T, kemudian satukan dengan sambungan pipa, dan Bagian kepala rangkaian huruf T diberi Dop yang nantinya berfungsi sebagai alas. Dan ujung yang berlawanan disambung dengan pipa yang sama ukurannya tapi tanpa menggunakan sambungan pipa. Agar bagian sambungan tersebut terlihat menggelembung. Fungsinya untuk menahan roket saat akan diluncurkan. rekatkan sambungan-sambungan tersebut menggunakan lem paralon. b. Susun cable teast mengelilingi sambungan pipa yang menggelembung dan rekatkan dengan lakban hitam supaya lebih kuat. Masukan sambungan pipa ukuran 1 inch sehingga posisi cable teast berada di dalam sambungan tersebut. fungsi dari cable teast dan sambungan ini adalah sebagai penahan agar roket tidak terlepas sebelum mencapai tekanan yang maksimal. c. Ujung pipa bagian badan huruf T diberi Dop yang telah di pasang pentil (air intake sepeda motor). Kemudian diberi lem paralon. Fungsinya adalah untuk menghubungkan peluncur denga pompa. d. Usahakan di setiap sambungan jangan sampai ada lubang supaya udara tidak dapat keluar ataupun masuk.

4. Cara Menerbangkan Roket air bekerja dengan bantuan air dan tekanan udara sehingga roket bisa terlontar ke udara. Posisikan peluncur menghadap ke atas dengan sudut 450. Isi 1/3 volume botol dengan air. Masukkan ujung peluncur yang menggelembung, sedikit ditekan dan kunci dengan cable teast dan sambungan pipa ukuran 1 inch dinaikkan. usahakan airnya tidak masuk ke dalam pipa ataupun keluar. Kemudian pompa botol tersebut dengan teknik pelan kemudian cepat, hingga roket meluncur dengan sendirinya. Persis seperti roket sungguhan, roket air ini juga di pengaruhi oleh faktor -faktor external seperti pengaruh angin dan berat dari roket air itu sendiri. Untuk mendapatkan jarak tempuh yang jauh perhitungan sistem aerodinamisnya perlu di perhatikan.

II. Roket Air oleh Darmawan Roket air adalah sebuah kerajinan tangan pelajaran fisika yang di buat dari bahan – bahan sederhana yang dapat meluncurkan roket dengan peluncur sederhana dan dapat di gunakan untuk mengukur atau menghitung tekanan, jarak maksimum, gaya peluru, ketinggian dll. Pada dasarnya, prinsip kerja roket air adalah roket yang terbuat dari bahan sederhana akan meluncur bila roket diberi tekanan udara yang tinggi (dari pompa) dan di dalamnya diberi air (1/4 - 1/3 volume botol) untuk menghasilkan tenaga semburan yang lebih besar. Terlalu banyak air juga akan mengurangi daya dorong. Sedangkan bila tidak menggunakan air botol tetap bisa meluncur tetapi tidak bisa tinggi. Daya dorong akan lebih kuat lagi bila air dicampur dengan soda atau sedikit sabun, deterjen atau segala sesuatu yang bisa menghasilkan busa.

Bahan-bahan yang digunakan : 1.

Botol ( segala macam botol ukuran 1500 / 600 ml )

2.

Sterofoam / polyfoam ( gabus )

3.

Double tape

4.

Isolasi atau lakban

5.

Kertas tebal

6.

Pipa ukuran :

-

½ inch, ± 5 m.

-

¾ inch, ± ½ m.

-

1 inch, ± ½ m.

7.

Pipa sambungan, bentuk :

-

Bentuk T ½ inch : 6 buah

-

Bentuk L ½ inch : 6 buah

-

Bentuk tutup / tutup pipa ½ inch : 1 buah

8.

Klep / dop ban sepeda pancal / sepeda motor.

9.

Kabel tis ukuran besar : ± 15 buah.

10. Isarplas atau lem pipa. 11. Lem G atau alteco. 12. Pemberat, bisa memakai : bola tenis, kain bekas atau lainnya. 13. Cutter dan Gunting. 14. Penggaris.

15. Solder. 16. Bollpoint atau spidol. 17. Mur atau paku. 18. Stiker atau isolasi berwarna 19. Pompa angin.

Langkah-langkah membuat roket : 1.

Siapkan botol, buang stiker botol, buang lingkaran biru pada leher / mulut botol,

bersihkan botol. 2.

Ukur keliling bagian di atas leher botol, bagi empat bagian sama rata tandai dengan

ballpoint (untuk panduan menempelkan sirip roket). 3.

Potong gabus menjadi segitiga tidak sama sisi ukuran 10.5 x 9.5 x 4 cm, sudut 90 derajat

sebanyak 4 buah, lapisi sirip dengan isolasi / scotlet agar tidak mudah pecah. 4.

Masing-masing tempeli dengan double tape pada bagian sisi terpanjang.

5.

Tempelkan di botol yang sudah ditandai dengan ballpoint. pastikan posisi sirip lurus ke

atas dan tidak miring (agar roket bisa meluncur dengan tegak ). 6.

Agar sirip menempel lebih kuat, lapisi dengan isolasi pada pertemuan antara gabus sirip

dengan botol pada setiap sisinya. 7.

Langkah selanjutnya membuat kerucut di ujung roket agar roket lebih dinamis kertas

tebal dibentuk kerucut, kertas di potong melingkar seperti busur dengan sudut ±180°, setelah membentuk kerucut, rekatkan kertas dengan menggunakan lem / isolasi / lakban. 8.

Masukkan pemberat ke dalam kerucut, lalu tempelkan kerucut di pantat botol, pastikan

ujungnya / kerucut tidak menceng / miring terhadap botol dan tegak lurus sehingga dapat di peroleh kesimbangan sempurna pada saat roket meluncur, lalu rekatkan kerucut terhadap botol dengan menggunakan isolasi / lakban dengan sempurna dan kuat. 9.

Untuk mempercantik roket, anda dapat menggunakan isolasi berwarna / cat / scotlet ke

seluruh bagian roket sesuai dengan selera dan anda juga dapat menempelkan stiker agar terlihat lebih menarik, dan yang pasti jangan memberi / menempeli aksesoris yang berat dan yang dapat mengurangi keseimbangan roket, karena dapat mengurangi laju roket dan membuat roket meluncur tidak seimbang.

Langkah-langkah membuat peluncur roket 1.

Potong pipa ½ inch menjadi beberapa bagian ± 16 bagian, sesuaikan dengan model

peluncur roket sesuai dengan keinginan anda.

2.

Potong pipa ¾ inch dengan panjang ± 5 cm.

3.

Potong pipa 1 inch dengan panjang ± 20 cm.

4.

Sambung pipa ½ inch sebanyak 15 buah dengan sambungan pipa T dan L ½ inch

kemudian rekatkan pipa dengan pipa sembungan menggunakan isarplas / lem pipa, seperti gambar atau sesuai dengan keinginan anda. 5.

Lubangi tutup pipa ½ inch dengan menggunakan solder, kemudian rekatkan klep / dop

ban sepeda / sepeda motor / mobil, rekatkan klep / dop ban dari dalam tutup pipa dengan kuat dan sempurna menggunakan lem alteco / lem G, pastikan tidak ngobos dan bocor. Sisakan 1 lubang pipa sambungan T untuk pipa pengunci roket. 6.

Kemudian untuk pengunci roketnya, kita dapat memakai satu buah pipa ½ inch dngan

panjang ± 40 cm, lakban salah satu sisi tengah pipa beberapa kali kemudian isolasi dengan double tip pipa di bawah pipa yang sudah di lakban, lalu tempelkan kabel tis di pipa yang sudah di beri double tip secara melingkar di pipa, dan lakban kembali kabel tis agar dapat merekat dengan erat. 7.

Kemudian untuk pengunci roket dan pengunci kabel tis, potong pipa ¾ inch dengan

panjang ± 5 cm lubangi sedikit salah satu bagian tengah pipa untuk dapat memasukkan mur / paku dan masukan ke dalam pipa ½ inch di bawah bagian kabel tis yang sudah di lakban, kemudian potong pipa 1 inch dengan panjang ±20 inch, lubangi pipa bagian bawah membetuk huruf L cukup panjang dengan solder, dan masukkan ke dalam pipa ½ dan ¾ inch yang sudah merekat. 8.

Untuk dapat mengunci dengan sempurna, pipa 1 inch yang sudah di lubangi sesuaikan

dengan lubang pipa ¾ inch, lalu masukkan mur atau paku ke dalam lubang pipa ½ dan ¾ inch kemudian rekatkan mur atau paku ke lubang pipa ¾ inch dengan lem alteco atau lem G, kemudian pipa 1 inch di coba untuk di tarik ke atas dan si turunkan kebawah, dan untuk mengunci roket dan kabel tis pipa 1 inch yang semula berada di bawah di tarik ke atas kemudian di putar sesuai lubang huruf L pada pipa, dan pipa akan dapat mengunci roket dengan sempurna. 9.

Setelah system pengunci selesi di buat, rekatkan kembali pipa pengunci ke sambungan T

pada tatakkan peluncur yang sudah di rangkai. Dan rekatkan klep ban pada salah satu pipa ½ inch yang tak mendapatkan sambungan pipa.

Langkah-langkah meluncurkan roket air : 1.

Siapkan roket air dan peluncur roket.

2.

Isi botol dengan air ± 1/3 atau ¼ dari botol.

3.

Masukkan botol yang berisi air ke dalam pipa pengunci.

4.

Kunci botol dengan kebel tis,

5.

Untuk lebih kuat meluncurnya, tambah lagi pengunci, dengan menarik pipa pengunci

lain, kemudian tarik ke atas sampai dapat mengunci kabel tis dan mulut atau leher roket, lalu kunci roket dengan memutar pipa 1 inch ke arah sesuai dengan lubang L pada pipa 1 inch. 6.

Masukkan cup pompa angin terhadap klep atau dop ban.

7.

Pompa roket air dengan sekuat tenaga.

8.

Dan roket akan dapat meluncur dengan sempurna.

Cara kerja roket air : 1. Dimasukkan air (fluida cair) secukupnya ke dalam badan roket air melalui mulut botol (Untuk gaya dorong maksimum, volume air sepertiga volume botol). Air digunakan sebagai medium pendorong roket air (massa jenis air lebih besar dari pada massa jenis udara). Sesuai dengan hukum Tekanan Hidrostatis: FA = ρ . g . h Semakin besar massa jenisnya (ρ) maka semakin besar gaya dorong roket (FA). Na 2. Katup roket air dipasang dengan badan roket air. Katup Roket air memiliki luas penampang yang jauh lebih kecil dibandingkan mulut botol, Sesuai dengan Hukum Pascal : Semakin kecil luas penampang (A1), semakin besar gaya dorong yang dihasilkannya (F2). 3. Setelah itu lekatkan dua buah paku yang sudah di ikatkan benang nilon sepanjang 2-3 meter tadi kebibir botol sehingga melekat pada katup. 4. Tusukkan pentil kedalam katup, sampai melewati katup tersebut. 5. Luruskan kedua benang yang berhadapan tadi sesuai arah paku. 6. Sudut peluncuran roket diatur sedemikian rupa (Untuk menempuh jarak terjauh digunakan sudut 450 terhadap garis horizontal). Sesuai dengan rumus Gerak Vertikal Ke atas lintasan parabola 7. Dilakukan pemompaan, pemompaan bertujuan untuk memampatkan volume, volume berbanding terbalik dengan tekanan. Semakin kecil volum semakin besar tekanan. (Semakin besar frekuensi pemompaan atau semakin banyak dipompa, semakin jauh jarak yang ditempuh roket, namun pemompaan yang berlebihan dapat merusak pompa itu sendiri dan juga merusak roket). Sesuai dengan hukum Tekanan Hidrostatis:

P≈F (P berbanding lurus dengan F) Semakin besar tekanan, gaya dorongnya juga akan semakin besar. 8. Pada saat pemompaan dirasa cukup, dan paku pada luas penampang katup ditarik dengan benang. sehingga katup akan terdorong keluar, dan roket air dapat mengangkasa ke udara.