Makalah Roket Air

LEMBAR PENGESAHAN Karya tulis ini telah disetujui pada : hari :

tanggal :

Penulis Guru Pembimbing

DEVITASARI R.S.A. Dra. LUKY KUSTRIANI, MPd.I

NIS 6904 NIP. 19570616 198401 2 001

KATA PENGANTAR

Dengan mengucap puji syukur ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas segala kelimpahan rahmat dan karuniaNya sehingga saya bisa menyelesaikan sebuah karya tulis berjudul “Roket Air”.

Adapun tujuan penulisan karya tulis ini adalah untuk menambah nilai mata pelajaran fisika serta menerapkan teori fisika.

Sehubungan dengan hal tersebut, perlu kiranya saya dengan ketulusan hati mengucapkan terima kasih kepada Ibu Luky guru Mata Pelajaran Fisika kelas XII IPA yang telah membimbing saya dalam menyelesaikan karya tulis ini. Saya juga

berterima kasih kepada semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, yang telah membantu menyelesaikan karya tulis ini.

Dalam penyusunan karya tulis ini, saya menyadari pengetahuan dan pengalaman saya masih sangat terbatas. Oleh karena itu, saya sangat mengharapkan adanya kritik dan saran dari berbagai pihak agar karya tulis ini lebih baik dan

bermanfaaat. Akhir kata, saya ucapkan terima kasih dan sekian.

Ngunut, November 2012 Penulis

DEVITASARI R.S.A

NIS 6904

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN i

KATA PENGANTAR ii DAFTAR ISI iii BAB I PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG PENULISAN 1

B. TUJUAN PENULISAN 1 C. MANFAAT PENULISAN 1 D. RUMUSAN PERMASALAHAN 2

BAB II ISI A. PENGERTIAN ROKET AIR 3

B. CARA MEMBUAT ROKET AIR 3 C. CARA KERJA ROKET AIR 6 D. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ROKET AIR 7

BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN 10

B. KRITIK DAN SARAN 10 DAFTAR PUSTAKA 11

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Fisika merupakan salah satu mata pelajaran yang telah kita pelajari sejak duduk pada tingkat Sekolah Dasar (SD). Di dalamnya memuat banyak teori yang telah diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Tentunya, dalam berkehidupan sehari-

hari kita tidak pernah lepas dari teori fisika. Misalnya hukum gravitasi pada peristiwa jatuhnya buah apel dari pohonnya. Selain itu, dalam ilmu pengetahuan

juga memanfaatkan fisika, seperti pembuatan pesawat ulang-alik, roket, pesawat terbang, balon udara dan masih banyak lagi. Nah, untuk mengetahui salah satu penerapan teori fisika, dalam karya tulis ini

akan disajikan mengenai roket air dengan judul “ROKET AIR”.

B. TUJUAN PENULISAN - Mengetahui apa itu roket air dan cara membuatnya

- Mengetahui cara kerja roket air

C. MANFAAT PENULISAN - Dapat mengetahui cara membuat roket air

- Dapat mengetahui cara kerja roket air

D. RUMUSAN PERMASALAHAN 1. Apakah itu roket air ?

2. Bagaimana cara membuat roket air ? 3. Bagaimana cara kerja roket air ?

4. Faktor apa saja yang ikut menentukan keberhasilan roket air ?

BAB

II ISI

A. PENGERTIAN DAN TEORI ROKET AIR Roket air disebut juga water rocket merupakan sebuah benda yang bisa terbang

dengan memanfaatkan air dan udara. Roket air mulai populer di Indonesia sekitar tahun 2005/2006. Roket air sering dilombakan baik pada tingkat kabupaten,

provinsi, bahkan nasional. Peserta perlombaan kebanyakan pelajar baik yang duduk di bangku sekolah menengah bahkan mahasiswa. Teori fisika yang menjelaskan bagaimana roket air bisa terbang adalah hukum III

Newton. Hukum III Newton mengatakan bahwa “ Jika benda A memberikan gaya pada benda B (Gaya Aksi/Faksi), maka benda B akan memberikan gaya pada

benda A (Gaya Reaksi/Freaksi). Kedua gaya ini memiliki besar yang sama tetapi arahnya berlawanan”.

B. CARA MEMBUAT ROKET AIR

• 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. • 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 lakbanbening. • Cara Membuat Peluncur (Launcher) : 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. C. 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.

D. FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KERJA ROKET AIR 1. Wings (sayap)

Ukuran wings yang bagus adalah yang 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 makian 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 dapat tiga atau empat buah tetapi yang bagus 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 maupun air minum biasa. 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.

BAB

III PENUTUP

A. KESIMPULAN Roket air adalah roket yang berbahan bakar atau lebih tepatnya berbahan

pendorong air dan udara bertekanan. Seperti kita ketahui bersama bahwa udara dalam suatu ruangan akan menekan ke segala arah dan akan mengalir menuju tekanan yang lebih rendah. Dengan dasar tersebut jika suatu botol diisi dengan

udara dengan tekanan tertentu maka udara dalam botol akan menekan ke segala arah dan jika botol dilubangi pada suatu titik maka udara akan keluar dari lubang

tersebut dan akan menyebabkan gaya yang berlawanan arah dari keluarnya udara. Roket bekerja karena ada aksi dan reaksi (hukum Newton ketiga). Perubahan momentum pada lubang pengeluaran sama dengan perubahan momentum yang

dialami roket, jadi air dan udara yang keluar dari dalam botol menyebabkan botol terdorong berlawanan arah dari keluarnya air dan udara.

B. KRITIK DAN SARAN Seharusnya dalam pembelajaran fisika di sekolah harus diadakan praktikum khususnya pembuatan roket air ini.