ANALISIS RPP SD KELAS IV

ROKET AIR SEDERHANA

BAB I

PENDAHULUAN

Gaya  adalah dorongan atau tarikan yang diberikan pada suatu benda. Untuk melakukan suatu gaya, diperlukan tenaga. Gaya dan tenaga mempunyai arti yang tidaksama, namun keduanya saling berhubungan. Gayatidak dapat dilihat, tetapi pengaruhnya dapat dirasakan. Tarikan dan dorongan yang dilakukan memerlukan tenaga. Gaya ada yang kuat dan ada pula yang lemah. Makin besar gaya dilakukan, makin besar pula tenaga yang diperlukan. Besar gaya dapat diukur dengan alat yang disebut dinamometer. Satuan gaya dinyatakan dalam Newton (N). Gaya dapat memengaruhi gerak dan bentuk benda. Gerak adalah perpindahan posisi atau kedudukan suatu benda.Bentuk benda adalah gambaran wujud suatu benda.

BAB II

PEMBAHASAN

A.   TOPIK               : Roket Air Sederhana

Roket air adalah salah satu jenis roket yang menggunakan air sebagai bahan bakarnya. Wahana tekan yang berfungsi sebagai mesin roket biasanya terbuat dari botol plastik bekas minuman ringan. Air dipaksa keluar oleh udara yang bertekanan, biasanya udara yang telah terkompresi.

Istilah "aquajet" telah digunakan di bagian Eropa, namun lebih dikenal umum dengan "roket air" dan di beberapa tempat mereka juga disebut sebagai "roket botol" (yang dapat membingungkan sebagai tradisional istilah ini merujuk pada sebuah kembang api di tempat lain).

Mesin roket air yang paling umum digunakan untuk mendorong model roket, tetapi juga telah digunakan pada model perahu, mobil, danroket-dibantu glider.  Roket air juga populer di sekolah percobaan sains.

B.   TUJUAN           : Membuat roket air sederhana dari barang bekas berdasarkan prinsip Hukum III Newton

C.    KAJIAN PUSTAKA

Mekanika merupakan salah satu materi pokok dalam fisika yang menjadi awal sejarah berkembangnya hukumhukum fisika. Sedangkan gerak roket merupakan salah satu aplikasi konsep mekanika yang menerapkan banyak hukum fisika seperti hukum Newton tentang gerak, konsep momentum dan kekekalan momentum.

Dalam hukum yang ketiga Newton menjelaskan tentang adanya gaya aksi reaksi. Menurut Newton, setiap benda yang diberi gaya aksi pasti akan timbul gaya reaksi. Gaya reaksi ini juga bisa menjelaskan tentang keseimbangan alam. Sebagai contoh adalah peluncuran pesawat ruang angkasa. Pada saat pesawat menyemburkan gas ke luar maka pesawat tersebut telah memberikan gaya aksi pada gas maka gas itu akan memberikan gaya reaksi sehingga dapat mendorong pesawat dan menyebabkan pasawat dapat bergerak.

Dua gaya merupakan gaya aksi-reaksi jika kedua gaya tersebut memiliki sifat-sifat sebagai berikut.

a.       sama besar

b.      berlawanan arah

c.       terjadi pada dua benda yang saling berinteraksi

Dari ketiga sifat di atas dapat dirumuskan seperti di bawah.

F aksi = -F reaksi

Aplikasi hukum III Newton yang paling dikenal dalam produk teknologi adalah roket dan mesin jet. Bagaimana hingga roket dapat terdorong ke atas atau pesawat terbang dengan mesin jet dapat terdorong ke depan? Prinsip terdorongnya roket ke atas atau terdorongnya mesin jet ke depan mirip dengan prinsip terdorongnya balon udara. Tampak bahwa prinsip kerja mesin jet mirip dengan roket, yaitu berdasarkan hukum III Newton. Bedanya adalah pada roket, bahan bakar oksigen terdapat dalam tangki roket, sedangkan pada mesin jet, oksigen diambil dari sekitar Oleh karena itu, roket bisa roket bisa bekeeja di antariksa (hampa udara) sedang mesin jet tidak bisa.

Roket air merupakan suatu permainan yang menggunakan prinsip tekanan udara. Jika dimanfaatkan pada tekanan tertentu udara mempunyai energi untuk mendorong sesuatu. Udara yang dimanfaatkan pada roket air akan mendorong air keluar, karena lubang untuk keluarnya air yang terdorong oleh udara kecil maka mempunyai kecepatan dan energi yang cukup besar. Hal ini sesuai dengan rumus debit air. Air yang terdorong keluar akan mendorong udara bebas sehingga roket bisa meluncur. Komposisi air dan udara juga mempunyai perbandingan tertentu agar menghasilkan dorongan yang maksimal. Karena besarnya tekanan udara yang dimanfaatkan harus sesuai dengan air yang diisi, sehingga pada akhirnya udara yang dimanfaatkan cukup untuk mendorong air yang diisikan ke dalam badan roket.

Prinsip dasar roket merupakan implemantasi dari perubahan momentum serta Hukum III Newton mengenai aksi-reaksi. Dalam dunia pendidikan, berbagai percobaan bisa dilakukan untuk memahamkan kepada peserta didik mengenai prinsip dasar roket mulai dari percobaan yang sederhana menggunakan botol-botol bekas minuman soda

D.    Alat dan Bahan 

Yang digunakan untuk membuat roket air sederhana

1.      botol minuman bekas berukuran besar,

2.      kertas penutup, dan karton untuk sirip roket.

3.      sumbat,

4.      bolpen

5.      Dop

6.      Selang

7.      Pompa angin

8.      Solatif

9.      Gunting

10.  Kater

E.   Cara Pembuatan

1.    Menyediakan botol aqua bekas dan dibuka tutupnya

2.    Membuat botol aqua tersbut menjadi berbentuk roket

3.    Membuat sumbat karet dengan bekas sendal yang tebal, jika tidak ada bisa bekas sendal di gabung dengan lem

4.    Memasukkan sumbat karet ke dalam ujung  bekas bolpoin yang sudah di buka isi dan bagian atas dan bawahnya

5.    Memasukan air kira-kira sepertiganya  ke dalam botol aqua yang sudah berbentuk roket

6.    Memasukkan sumbat karet yang sudah dihubungkan ke bolpoint karet ke dalam lubang aqua

F.     Cara Penggunaan

1.    Masukkan ujung bolpoin yang tidak ada sumbat karetnya dengan selang yang ada pada pompa

2.    Pegang ujung bolpen yang ada sumbatnya dipegang dengan kuat jangan sampai meluncur dulu sampai tekanan gas yang ada dalam roket cukup besar

3.    Pompa roketa air, setelah kira-kira tekanan gasnya cukup kuat lepaskan roket air maka  rangkaian roket itu dan roket akan melaju ke atas 

BAB III

KONSEP IPA

A.    OPERASI

1.      udara tekan ditambahkan yang menciptakan sebuah gelembung yang mengambang diatas air dan kemudian menekan volume udara di bagian atas botol.

2. Botol dilepaskan dari pompa.
3. Air didorong keluar nossel oleh udara terkompresi.
4. Botol bergerak menjauh dari air karena mengikuti hukum Newton Ketiga

Sebagian botol diisi dengan air dan disegel. Botol kemudian bertekanan dengan gas, biasanya udara dikompresi dari sebuah Pompa sepeda, Kompresor udara, atau silinder sampai dengan 125 psi, tapi kadang-kadang CO ₂ atau nitrogen dari sebuah silinder.

Siswa menguji sebuah roket air

Air dan gas yang digunakan dalam kombinasi, menyediakan sarana untuk menyimpan energi potensial yang mampat, dan air meningkatkan Fraksi massa dan memberikan momentum yang lebih besar ketika dikeluarkan dari nozzle roket. Kadang-kadang aditif digabungkan dengan air untuk meningkatkan kinerja dalam berbagai cara. Sebagai contoh: garam dapat ditambahkan untuk meningkatkan densitas massa mengakibatkan reaksi yang lebih tinggi Dorongan spesifik. Sabun juga kadang-kadang digunakan untuk membuat busa padat di roket yang menurunkan kepadatan massa reaksi tetapi meningkatkan durasi dorong. Spekulasinya adalah bahwa busa bertindak sebagai kompresibel cairan dan meningkatkan dorongan ketika digunakan dengan nozzle De Laval.

Segel pada nosel roket kemudian dilepas dan pengusiran air cepat terjadi pada kecepatan tinggi sampai propelan telah digunakan dan tekanan udara di dalam roket turun menjadi tekanan atmosfer. Ada gaya total pada roket yang dibuat sesuai dengan hukum ketiga Newton. Pengusiran air sehingga dapat menyebabkan roket untuk melompat jarak cukup jauh ke udara.

Selain aerodinamis pertimbangan, ketinggian dan durasi penerbangan tergantung pada volume air, tekanan awal, roket nozzleukuran, dan menurunkan berat roket. Hubungan antara faktor-faktor ini adalah kompleks dan beberapa simulator telah ditulis oleh para penggemar untuk menggali ini dan faktor-faktor lainnya.

Sering kali tekanan pembuluh dibangun dari satu atau lebih menggunakan botol plastik minuman ringan, tetapi mencakup polikarbonat neon, pipa plastik, dan lainnya ringan tahan tekanan pembuluh silinder juga telah digunakan.

Biasanya memulai tekanan bervariasi 75-150 psi (500-1000 kPa). Semakin tinggi tekanan, semakin besar energi yang tersimpan.

B.     SUMBER GAS

Beberapa metode untuk pressurizing roket digunakan termasuk:

1.     Sebuah standar sepeda / ban mobil pompa, yang mampu mencapai sekurang-kurangnya 75 psi.

2.     Sebuah kompresor udara, seperti yang digunakan dalam workshop untuk berkuasa pneumatik perlengkapan dan peralatan. Mengubah tekanan tinggi (lebih dari 15 bar / 1500 kPa / 200 psi) kompresor untuk bekerja sebagai sumber kekuatan roket air bisa berbahaya, karena dapat menggunakan gas tekanan tinggi dari silinder.

3.     Compressed gas dalam botol, seperti karbon dioksida (CO ₂ ), udara, dan gas nitrogen (N ₂ ). Contohnya termasuk _CO2 dalam paintball silinder dan udara di industri dan SCUBA silinder. Perawatan harus diambil dengan gas botolan: sebagai gas terkompresi mengembang, mendingin (lihat hukum gas) dan komponen roket dingin juga. Beberapa bahan, seperti PVC dan ABS, bisa menjadi rapuh dan lemah ketika sangat dingin. Selang udara panjang digunakan untuk menjaga jarak aman, dan alat pengukur tekanan (dikenal sebagai manometer ) dan katup pengaman biasanya digunakan pada instalasi peluncur untuk menghindari over-pressurizing roket dan menyuruh mereka meledak sebelum mereka dapat diluncurkan. Gas bertekanan tinggi seperti yang terjadi di silinder atau kapal selam dari pemasok gas industri hanya boleh digunakan oleh operator terlatih, dan gas harus diserahkan kepada roket melalui perangkat pengatur (misalnya tahap pertama SCUBA). Semua kontainer gas yang terkompresi tergantung daerah dan hukum nasional di banyak negara dan keselamatan harus diuji secara berkala oleh pusat ujian bersertifikat.

4.     Ignition dari campuran ledakan gas di atas air di dalam botol; ledakan menciptakan tekanan untuk meluncurkan roket ke udara.

C.    KEAMANAN ROKET AIR

Roket air menggunakan jumlah energi yang cukup besar dan dapat berbahaya jika ditangani secara tidak benar atau salah dalam pemilihan bahan konstruksi sehingga terjadi kegagalan. Prosedur keamanan tertentu harus diikuti oleh para penggemar roket air:

1.     Ketika sebuah roket dibangun, tekanan harus diuji. Hal ini dilakukan dengan mengisi roket sepenuhnya dengan air, dan kemudian menekannya ke setidaknya 50% lebih tinggi daripada tekanan operasi.

2.    Menggunakan bagian logam pada bagian bertekanan roket sangat tidak dianjurkan karena saat roket pecah, potongan logam dapat menjadi proyektil berbahaya. Bagian logam juga dapat memotong kabel listrik.

3.    Pada saat memompa dan peluncuran roket, para personel harus menjaga jarak yang aman. Biasanya, mekanisme untuk melepaskan roket dilakukan pada jarak jauh (dengan seutas tali, misalnya). Hal ini menjamin bahwa jika roket melenceng dari arah yang diharapkan, roket itu tidak berbahaya bagi operator atau pengamat.

4.    Air roket hanya akan diluncurkan di daerah terbuka yang luas, jauh dari bangunan atau orang lain, dalam rangka untuk mencegah kerusakan harta benda dan melukai orang.

5.    air jet dari roket air cukup cepat sehingga dapat mematahkan jari-jari, sehingga tangan tidak boleh dekat pada peluncuran roket.

6.    roket air mampu mematahkan tulang manusia, jangan pernah mengarahkannya pada orang, properti, atau binatang.

7.    kacamata pengaman atau pelindung wajah biasanya digunakan.

8.    botol soda ukuran dua liter secara umum dapat mencapai tekanan 100 psi dengan aman, tapi persiapan harus dibuat untuk kemungkinan tiba-tiba botol pecah.

9.    Lem yang digunakan untuk mengumpulkan bagian-bagian roket air harus sesuai untuk digunakan pada plastik, atau lem secara kimiawi akan memakan botol, sehingga memungkinkan kegagalan total dan dapat membahayakan para pengamat ketika roket diluncurkan.

BAB IV

KESIMPULAN

Gaya adalah tarikan atau dorongan yang dapat mempengaruhi keadaan suatu benda. Gaya dapat menimbulkan perubahan gerak atau perubahan kecepatan. Botol yang berisi air  yang didorong dengan udara dapat bergerak karena mendapat gaya dorong. Jadi adanya gaya mempengaruhi gerak suatu benda.

Roket air adalah salah satu jenis roket yang menggunakan air sebagai bahan bakarnya. Wahana tekan yang berfungsi sebagai mesin roket biasanya terbuat dari botol plastik bekas minuman ringan. Air dipaksa keluar oleh udara yang bertekanan, biasanya udara yang telah terkompresi.

Ketika roket  dipompa air pada roket  mendapatkan tekanan udara dari pompa ketika sumbat sudah tidak dapat menahan tekanan udara dalam roket  maka roket akan mengeluarkan gaya dorong  air dari bawah roket. Akibat gaya dorong roket ini maka roket akan meluncur ke atas. Hal ini sesuai dengan konsep hukum Newton III ”jika setiap benda di berikan gaya  aksi maka  benda tersebut memberikan gaya yang sama besar namun berlawanan arah”