Agar roket dapat meluncur maka dibutuhkan bahan bakar, bahan bakar roket berupa oksidator dan “fuel” kimia merupakan teknologi rahasia yang diproteksi (blokade) oleh negara-negara maju. Dan LAPAN sudah menguasai teknologi pembuatan bahan bakar roket ini. Dan bahkan kualitas bahan bakar roket dari LAPAN memiliki perfoma yang lebih baik daripada bahan bakar yang diimpor dan tentunya harganya pasti mahal.
Sebenarnya, kita juga bisa bikin roket namun dengan biaya murah dan bahan-bahan yang mudah didapatkan. Roket apa itu? ya, namanya "Roket air". Roket air, merupakan model roket dengan bahan bakarnya menggunakan air. Roket air juga bisa digunakan sebagai bahan pembelajaran di sekolah ataupun di luar rumah.
Kali ini saya akan berbagi info tentang bagaimana cara membuat roket, dan juga pembelajaran apa yang dapat kita lakukan dari roket ini. Tapi bagaimanakahcara membuat Roket Air, teori nya bagaimana, eksperimen apa yang dapat dilakukan, berikut ini akan dijelaskan... Cekidot....
Judul : Roket Air
Tujuan : membuat roket air dan menghitung jumlah maksimal air yang digunakan agar roket melesat paling tinggi.
Dasar Teori:
Roket air adalah sejenis contoh roket yang menggunakan air sebagai tenaga penggeraknya. Tempat/wadah bertekanan yang berfungsi sebagai mesin roket biasanya terbuat dari botol plastik bekas minuman. Air dipaksa keluar oleh gas yang bertekanan, biasanya menggunakan tekanan udara. Roket air ini dapat digunakan sebagai contoh aplikasi dari Hukum III Newton tentang gerak.
Istilah-istilah yang biasa digunakan dalam bagian-bagian roket.
Ø Nose cone (moncong roket) : berfungsi sebagai pemecah hambatan udara sehingga udara yang menghambat roket meluncur semakin kecil.
Ø Payload (tempat/wadah tambahan): biasanya digunakan untuk menyimpan parasut, namun pada roket asli/sungguhan biasanya digunakan sebagai tempat menyimpan satelit yang akan diorbitkan)
Ø Body (badan roket) : menyimpan air sebagai bahan bakar roket air, fungsinya sama dengan roket sungguhan.
Ø Nozzle (mulut roket): tempat keluarnya air yang menyembur dari badan roket.
Ø Fins (Sirip roket) : berfungsi menyeimbangkan gerak roket. Biasanya dipasang di badan roket.
Ukuran nozzel mempengaruhi dorong yang dihasilkan oleh roket. Diameter yang lebih besar nozel memberikan percepatan lebih cepat dengan fase dorong yang lebih pendek, Dapat ditunjukkan bahwa persamaan untuk gaya dorong sesaat (ketika tepat saat akan meluncur) dari nozzel hanya:
F = 2PA
dimana F adalah gaya dorong, P adalah tekanan didalam botol dan A adalah luas dari nozzel.
Untuk meluncurkan roket dibutuhkan alat yang disebut dengan Launcher yang akan dijelaskan berikutnya.
Alat dan bahan:
Alat dan bahan yang digunakan untuk membuat roket air adalah sbb:
1) Botol bekas air mineral ukuran 1500 ml
2) Polyfoam
3) Kertas karton manila/BC
4) Sampah kertas
5) Gunting
6) Cutter
7) Double Tape
8) Selotip besar
9) Penggaris
10) Jangka Ukur
11) Alat tulis (pulpen/pensil).
Prosedur pembuatan alat:
1. Buang plastik tanda kemasan dan tutup botol air mineral.
Keterangan:
- Dibuangnya plastik tanda kemasan botol air mineral adalah karena alasan aerodinamis. Apabila plastik masih dibiarkan seperti semula, maka lubang-lubang yang menganga pada plastik akan menghambat laju udara pada botol.
- Dibuangnya tutup botol & bekas segel kemasan adalah agar botol dapat dimasukkan ke dalam nozzle.
2. Buat 4 buah sirip (fins) untuk satu botol/roket.
Bahan yang digunakan adalah polyfoam dengan membentuk persegi panjang berukuran masing-masing 9x4.5 cm dan dipotong secara diagonal.
3. Rangkaikan sirip (fins) dengan double tape dan gunting.
4. Tempelkan sirip (fins) ke botol.
Beruntung, pada botol telah tersedia 2 garis sambungan botol yang jaraknya sama. Untuk itu, dapat dimanfaatkan untuk menempelkan 2 buah sirip (fins) pada 2 garis tersebut.
Lalu bagaimana dengan 2 buah sirip lainnya? Anda perlu mengukur jarak tengah antara kedua sirip yang telah tertempel untuk kemudian menempelkan 2 buah sirip lainnya.
Lalu bagaimana dengan 2 buah sirip lainnya? Anda perlu mengukur jarak tengah antara kedua sirip yang telah tertempel untuk kemudian menempelkan 2 buah sirip lainnya.
5. Buat moncong roket (nose cone) dengan karton manila.
Siapkan bahan karton manila, jangka ukur, penggaris dan alat tulis. Lalu, buat desain dan gunting mengikuti pola yang ada.
6. Tempelkan salah satu sisi karton manila dengan double tape.
7. Bentuk karton manila menjadi kerucut dan sesuaikan ukurannya dengan bagian bawah botol.
Apabila telah menemukan posisi yang tepat antara pola kerucut dengan bagian bawah botol, buka double tape dan kemudian rekatkan sehingga karton manila benar-benar membentuk sebuah kerucut.
Apabila telah menemukan posisi yang tepat antara pola kerucut dengan bagian bawah botol, buka double tape dan kemudian rekatkan sehingga karton manila benar-benar membentuk sebuah kerucut.
8. Isi kerucut dengan kertas bekas/sampah.
Kertas bekas yang digunakan sekitar 3-6 lembar. Namun hal ini bisa berubah, silahkan disesuaikan dengan kebutuhan. Semakin berat isi moncong akan semakin baik, tapi harus tetap memperhatikan ruang di dalam kerucut agar tidak terlalu penuh sehingga menghambat proses berikutnya.
9. Posisikan moncong (nose cone) ke bagian bawah botol dan lekatkan dengan selotip besar.
Setelah menemukan posisi yang sesuai, lekatkan kerucut dengan selotip besar ke botol. Usahakan untuk meminimalisir kerutan-kerutan yang terdapat pada bekas lekatan selotip untuk mengurangi gangguan aerodinamis pada roket di udara.
10. Selesai.Setelah menemukan posisi yang sesuai, lekatkan kerucut dengan selotip besar ke botol. Usahakan untuk meminimalisir kerutan-kerutan yang terdapat pada bekas lekatan selotip untuk mengurangi gangguan aerodinamis pada roket di udara.
Catatan: Kamu juga dapat berkreasi sendiri dalam hal agar roket mendarat lebih bagus dan roket lebih awet, yaitu dengan menggunakan parasut.
Eksperimen:
Dari sebuah roket air sebenarnya kita dapat mempelajari konsep-konsep fisika seperti: inersia, gravitasi, hambatan udara, hukum Newton tentang gerak, percepatan, hubungan antara usaha dan energi atau impuls dan momentum, gerak peluru, perhitungan jatuh bebas, balistik internal dan eksternal, dan praktek tekhnik mesin yang benar.
Namun pada kesempatan kali ini kamu akan diajak menentukan jumlah air maksimal yang diperlukan oleh roket air agar roket air mampu melesat dengan jarak maksimal.
Prosedur Eksperimen:
1) Siapkan roket air yang telah selesai dibuat.
2) Siapkan air sebanyak dua buah ember sedang beserta penakar air (skala liter).
3) Isi roket air dengan 0,25 liter.
4) Pasangkan roket air pada launcher kemudian pompa dengan tekanan tetap sebesar 125 psi.
5) Luncurkan roket dan posisi peluncuran roket membentuk sudut 45o terhadap permukaan tanah.
6) Ukur jarak/jangkauan roket jatuh terhadap tempat peluncuran roket mula-mula.
7) Lakukan langkah 3-6 sebanyak lima kali untuk volume air yang berbeda-beda. volume air kelipatan 0,25 liter.
8) Catat volume air yang digunakan dan jarak roket yang ditempuh pada sebuah tabel.
Tabel Pengamatan
No. | Volume Air (liter) | Jangkauan (meter) |
Analisis Data
Dari data yang kamu peroleh, buat grafik volume air V terhadap jarak jangkauan S.
Grafik
Berapakah jumlah/volume maksimum air agar roket dapat memiliki jangkauan terjauh?
Pustaka:
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Water_rocket
2. http://exploration.grc.nasa.gov/education/rocket/BottleRocket/about.htm
3. http://apadong.net/index.php?PHPSESSID=02cb1d04adbcebe53425a03a38cdff5b&topic=62.msg152#msg152
Tidak ada komentar:
Posting Komentar