1. TUGAS PROYEK FISIKA
ROKET AIR
NAMA KELOMPOK :
M.TAUFIK
BERRY PERWIRA S
M.BUDIANA EKA F
KHAIRUNNAS
DELEORIS PRIMA F.S
IRFAN FAJRI
WAHYUNI SEPTIANI
TIFFANI OKTAVIANI
KELAS XI.IA.3
2. Kata Pengantar
Pertama-tama kami ingin mengucapkan puji dan syukur kepada Tuhan yang Maha
Esa, yang telah memberkati kami sehingga makalah ini dapat diselesaikan. Kami juga ingin
mengucapkan terima kasih kepada guru pembimbing Bapak Herman yang telah membantu
kami dalam pembuatan makalah ini dan berbagai sumber yang telah kami pakai sebagai data
dan fakta pada makalah ini.
Kami mengakui bahwa kami manusia yang mempunyai keterbatasan dalam berbagai
hal. Oleh karena itu, tidak ada hal yang dapat diselesaikan dengan sangat sempurna. Begitu
pula dengan makalah yang telah kami selesaikan ini. Tidak semua hal dapat kami
deskripsikan dengan sempurna dalam makalah ini. Kami melakukannya semaksimal mungkin
dengan kemampuan yang kami miliki. Oleh karena itu, kami menginginkan kritik dan saran
dari pembaca. Kami akan menerima semua kritik dan saran tersebut sebagai batu loncatan
yang dapat memperbaiki makalah kami di masa yang akan datang. Sehingga makalah
berikutnya dan makalah lain dapat diselesaikan dengan hasil yang lebih baik.
Dengan menyelesaikan makalah ini kami mengharapkan banyak manfaat yang dapat
dipetik dan diambil dari karya ini.
Dumai,15 Maret 2014
Penulis
3. ABSTRAK
ROKET AIR
Roket air merupakan sebuah benda yang sederhana namun dapat meluncur jauh dan tinggi
apabila di isi dengan air sebagai bahan bakarnya dan tekanan udara sebagai gaya dorong yang
menekan air tersebut. Roket dapat di buat dari botol bekas air minum, baik yang bersoda
maupun air minum biasa, namun botol bersoda jauh lebih baik jika dibandingkan dengan
botol air minum biasa karena botol bersoda lebih kuat dan elastis ( botol yang umum
digunakan adalah botol dengan ukuran satu setengah liter ). Roket air bekerja berdasarkan
prinsip dan hukum-hukum fisika diantaranya adalah:
Hukum Bernoulli,
Hukum III Newton,
Hukum pascal,
Hukum tekanan hidrostatis,
Hukum kekekalan momentum.
4. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Alasan pemilihan judul berikut adalah sebagai berikut :
a. Rancangan dan proses pembuatannya tidak begitu rumit.
b. Peralatan dan bahan-bahan yang diperlukan dalam pembuatan roket air sederhana
banyak tersedia, sehingga mudah dalam proses pembuatannya.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa saja hukum-hukum mekanika fluida yg diterapkan dalam roket air sederhana?
2. Apa saja alat dan bahan untuk membuat roket air sederhana ?
3. Bagaimana cara membuat roket air sederhana ?
4. Bagaimana cara kerja roket air sederhana ?
1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui penerapan hukum-hukum mekanika fluida dalam roket air
sederhana.
2. Untuk mengetahui alat dan bahan untuk membuat roket air sederhana.
3. Untuk mengetahui cara membuat roket air sederhana.
4. Untuk mengetahui cara kerja roket air sederhana.
1.4 Manfaat Penelitian
Kami melakukan penelitian agar dapat mengetahui penerapan asas bernoulli dalam
kehidupan sehari-hari, juga untuk menambah ilmu bagi penulis dan pembaca.
5. BAB II
LANDASAN TEORI
2.1 Tekanan Hidrostatis
Tekanan hidrostatis adalah tekanan yang diberikan oleh zat cair dalam keaadaan diam.
Tekanan pada kedalaman h didalam suatu fluida yang memiliki massa jenis dirumuskan
sebagai berikut : Ph = . g . h
Keterangan : Ph = Tekanan hidrostatis (Pa)
= Massa jenis zat (kg/m3
)
h = kedalaman (m)
g = percepatan grafitasi (m/s2
)
2.2 Hukum Bernoulli
Asas bernauli pertama kali di kemukakan oleh : Daniel Bernoulli (1700 – 1782). Asas
Bernoulli menyatakan bahwa “Fluida yang mengalir horizontal tekanan yang paling besar
terdapat pada bagian yang kelajuannya paling kecil, dan tekaanan yang paling kecil
terdapat pada bagian yang paling besar.”. Jadi semakin besar luas penampang, maka
kecepatan fluida semakin kecil dan tekanannya semakin besar. Begitu juga sebaliknya,
semakin kecil luas penampang, maka kecepatan fluida semakin besar dan tekanannya
semakin kecil.
Hukum Bernoulli menyatakan bahwa jumlah dari tekanan (p), energi kinetik per
satuan volume ( ½ v2
), dan energi potensial per satuan volum ( gh) memiliki nilai yang
sama pada setiap titik sepanjang suatu garis arus, dengan persamaan :
p + ½ v2
+ gh = konstan
Dalam keadaan tertentu bentuk persamaan bernoulli dibagi menjadi dua yaitu :
a. Fluida tak bergerak, kecepatan v1 = v2 = 0
p1 + 0 + gh1 = p2 + 0 + gh2
p1 – p2 = g ( h2 – h1 ), bentuk lain rumus tekanan hidrostatis.
6. b. Fluida dinamis di dalam pipa horizontal,ketinggian h1 = h2 = 0
p1 + ½ v1
2
= p2 + ½ v2
2
p1 – p2 = ½ (v2
2
– v1
2
) jika v2 > v1,makka p1 > p2 dan sebaliknya.
Daniel Bernoulli telah membuktikan bahwa semakin besar kecepatan fluida, semakin
kecil tekanannya dan begitu juga sebaliknya semakin kecil kecepatan fluida, semakin besar
tekanannya. Pernyataan inilah yang kemudian disebut dengan asas Bernoulli.
Beberapa pendekatan tentang aliran fluida :
1. Alirannya tidak berotasi(tidak ada resultan kecepatan anguler).
2. Nilai viskositasnya tidak tinggi(nilai kekentalannya dapat diabaikan)
3. Tidak mengalami pemampatan(tidak seperti gas).
4. Kerapatan fluida adalah konstan dan aliran bersifat stabil(steady), yaitu memiliki
kecepatan yang sama di titik tertentu yang sama.
2.3 Hukum Kekekalan Momentum
Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa “jika resultan gaya yang bekerja pada
benda sama dengan nol, maka momentum total sebelum tumbukan sama dengan momentum
total setelah tumbukan”. Hukum kekekalan momentum berlaku dimana semburan air
menyebabkan roket bisa bergerak ke atas dengan kelajuan yang sangat tinggi.
2.4 Hukum Newton III
“Apabilasebuahbendamemberikangayapadabendalain,makabendatersebutakanmemberika
ngayapadabendapertama.Keduagayatersebutmemilikibesar yang
samatetapiberlawananarah.”
Hukum Pascal
7. “Tekanan yang
bekerjapadafluidadidalamruangtertutupakanditeruskanolehfluidatersebutkesegalaarahden
gansamabesar.”
2.5 Gerak Vertikal ke Atas ( Gerak Parabola )
Dimana sudut peluncuran roket untuk dapat mencapai jarak terjauh optimalnya adalah 45º.
Namun hal ini tidak menutup kemungkinan bahwa setiap roket pasti akan memiliki
karakteristik tersendiri dibandingkan dengan roket-roket yang lain artinya sudut peluncuran
roket untuk jarak terjauh tidak hanya 45º semua itu kembali lagi pada karakteristik atau ciri
khas roket air yang dibuat.
8. BAB III
METODE PENELITIAN
3.1 Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang kami gunakan dalam pembuatan roket air sederhana ini adalah
sebagai berikut.
Pipa PVC ½ inch ± 1,5 meter
Botol Aqua 1,5 Liter 1 buah
Lem Pipa
Lakban hitam
Gergaji
Kardus
Karton
Lem tembak
Karet gelang
Pompa
Pentil ban 1 buah
Gunting
TEE PVC ½ inch 5 buah
Penutup pipa PVC 5 buah
3.2 Cara Pembuatan
A. Roket
1. Bungkus botol aqua dengan kertas karton
2. Potong kardus dengan bentuk segitiga sebanyak 4 buah untuk sayap,lalu dilapisi
dengan karton.
3. Buat kerucut dari karton sebagai kepala roket.
4. Beri pemberat pada kepala roket, di sini kami menggunakan kertas yang di remukkan.
9. B. Peluncur
1. Potong pipa ½ inch menjadi beberapa bagian ± 7 bagian, p
2. Potong pipa ½ inch dengan panjang ± 5 cm.
3. Potong pipa ½ inch dengan panjang ± 20 cm.
4. Sambung pipa ½ inch sebanyak 7 buah dengan sambungan pipa T ½ inch kemudian
rekatkan pipa dengan pipa sambungan menggunakan lem pipa.
5. Lubangi tutup pipa ½ inch dengan menggunakan solder, kemudian rekatkan pentil
sepeda / 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
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.
10. BAB IV
PEMBAHASAN
4.1 Prosedur Percobaan
Adapun prosedur percobaan roket air sederhana ini adalah sebagai berikut.
a. Isi roket dengan air maksimal sepertiga bagian botol aqua.
b. Masukkan ujung pipa peluncur kedalam mulut roket (botol) hingga mulut botol
sampai ke karet gelang dan menyumbat air yang keluar.
c. Atur sudut peluncur sedimikian rupa (gunakan sudut 45º untuk mendapatkan jarak
terjauh terbangnya roket).
d. Pompa roket melalui pentil ban.
e. Setelah udara cukup, lepaskan roket
f. Roket akan meluncur
4.2 Prinsip Kerja Roket Air
Roket air bekerja berdasarkan prinsip dari hukum Bernoulli, hukum III Newton, hukum
pascal, hukum tekanan hidrostatis, hukum kekekalan momentum. Yakni penggabungan
antara tekanan udara yang diberikan oleh pompa dan gaya aksi reaksi yang diberikan oleh
alat peluncur dimana luas penampang (lubang botol) juga mempengaruhi roket. Peluncuran
roket dapat berjalan mulus danroket dapat meluncur keatas dengan lancar karena tekanan
yang diberikan cukup kuat dan air yang dimasukan kedalam roket tidak melampaui batas
yang seharusnya.
Pompa yang dihubungkan dengan pentil akan mengalirkan tekanan udara saat pompa ditekan.
Saat pengunci dibuka, udara tersebut akan bergabung bersama air dan membuat air yang
berada didalam roket merasa terdesak keluar. Ketika tekanan udaras semakin kuat dan ruang
yang ada di dalam roket sudah terasa penuh, maka aliran udara dan air tersebut akan
menyembur keluar dan roket pun meluncur keatas.
11. BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan proyek yang kami buat, kami menyimpulkan bahwa tekanan yang
diberikan kepada fluida menyebabkan roket terbang, sesuai dengan hukum Bernoulli, hukum
III Newton, hukum pascal, hukum tekanan hidrostatis, hukum kekekalan momentum.
5.2 Saran
Sebagai generasi muda yang sudah mengetahui prinsip-prinsip dasar dan hukum-hukum
fisika yang ada,harusnya kita dapat menciptakan suatu alat yang bermanfaat bagi kehidupan
sehari-hari dan melakukan percobaan-percobaan yang bermanfaat dengan menggunakan
prinsip-prinsip dasar dan hukum-hukum fisika. Salah satunya dengan menggunakan prinsip
fluida ini. Jadi kalau kita sudah tahu dan mengerti apa saja yang diperlukan untuk melakukan
percobaannya,kenapa tidak segera kita lakukan?
