PEMANFAATAN GAYA GRAVITASI UNTUK
MEMBANGKITKAN ENERGI LISTRIK
Karya Tulis
Disusun untuk Memenuhi Tugas Akhir
Tahun Pelajaran 2014
–
2015
Oleh :
Nama
: Bagas Kusuma Jati
Kelas
: XII IPA 3
No. Induk
: 12.2257
YAYASAN PEMBINA UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
SEKOLAH MENENGAH ATAS LABSCHOOL KEBAYORAN
JAKARTA SELATAN
2015
LEMBAR PENGESAHAN
Nama : Bagas Kusuma Jati Kelas : XII IPA
No. Induk : 12.2257
Judul : Pemanfaatan Gaya Gravitasi untuk Membangkitkan
Energi Listrik
Karya tulis ini telah dibaca dan disetujui oleh :
Pembimbing Teknik Pembimbing Materi
Drs. U. Subhan Asep Sarmaji, S.Pd.
Mengetahui,
Kepala SMA Labschool Kebayoran
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahirabbil’alamin
Saya panjatkan puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT atas penyelesaian karya tulis ini untuk siap dinilaikan. Tanpa ridha dan petunjuk dari-Nya, karya tulis ini tidak akan selesai dengan baik.
Tidak lupa saya ucapkan terima kasih kepada guru pembimbing saya Bapak Asep Sarmaji, S.Pd. dan Bapak Drs. Ujang Subhan. Dan terima kasih juga kepada orang orang yang sudah membantu saya dalam menyelesaikan makalah ini.
Tujuan saya menulis karya tulis ini adalah untuk menuntaskan nilai pada akhir semester. Karya tulis ini masih memiliki banyak kekurangan dan penulis memohon maaf jika kesalahan itu menggangu pembaca. Semoga karya tulis ini bermanfaat bagi peminat dan pembacanya.
Penulis menyadari bahwa karya tulis ini jauh dari kesempurnaan, maka penulis menginginkan pembaca untuk memberi saran atau kritik supaya karya tulis ini dapat disempurnakan lagi.
Jakarta, 27 April 2014. Penyusun
DAFTAR ISI
LEMBAR PENGESAHAN ... i
KATAPENGANTAR... ii
DAFTAR ISI... iii
DAFTAR GAMBAR... v BAB I PENDAHULUAN ... 1 1.1 Latar Belakang ... 1 1.1.1 Perumusan Masalah ... 5 1.1.2 Tujuan Penelitian ... 5 1.1.3 Kegunaan Penelitian ... 5
BAB II LANDASAN TEORI ... 7
2.1 Gaya ... 7 2.1.1 Pengertian ... 7 2.1.2 Cara Kerja ... 7 2.1.3 Gaya Gesek ... 8 2.2 Gerak Abadi ... 9 2.3 Hukum Themodinamika ... 13
2.3.1 Hukum Thermodinamika I... 14
2.3.2 Hukum Thermodinamika II ... 14
2.4 Cara Membangkitkan Listrik dengan Gerak Fisik... 15
BAB III METODOLOGI PENELITIAN ... 17
3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ... 17
3.2 Metode Penelitian ... 17
3.3 Objek Penelitian... 17
3.4 Teknik Analisis Data... 18
BAB IV PEMBAHASAN ... 19
4.1 Pembuatan Alat ... 19
4.1.1 Desain ... 19
4.1.2 Alat dan Bahan... 21
4.1.3 Cara Pembuatan ... 22
4.2 Data Hasil Uji Coba ... 26
4.2.1 Uji Coba Tahap Pertama ... 26
4.2.2 Uji Coba Tahap Kedua... 26
4.2.3 Uji Coba Tahap Ketiga ... 27
4.2.4 Perhitungan ... 28
BAB V PENUTUP... 30
5.1 Kesimpulan ... 30
5.2 Saran ... 30
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 : Leonardo Da Vinci... 3
Gambar 2 : Bukti populernya gerak abadi ditunjukkan pada ... majalah Popular Science ... 4
Gambar 3 : Gerak abadi oleh Leonardo da Vinci ... 10
Gambar 4 : Gerak abadi oleh Villard de Honnecourt ... 12
Gambar 5 : Contoh bentuk salah satu mesin gerak abadi ... 13
Gambar 6 : Sketsa desain gerak abadi oleh Leonardo da Vinci... 20
Gambar 7 : Bahan untuk membuat roda pemberat ... 23
Gambar 8 : Tahap 1 : Ring kecil disatukan... 23
Gambar 9 : Tahap 2 : Ring besar disatukan dengan ring kecil ... 24
Gambar 10 : Tahap 3 : Urutan pemasangan roda pemberat... 24
Gambar 11 : Hasil jadi roda pemberat ... 24
Gambar 12 : Desain yang akan dipakai oleh penulis ... 25
Gambar 13 : Desain kincir kedua... 27
BAB I
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Zaman sekarang manusia membutuhkan energi listrik yang banyak. Bahkan sering terjadi krisis listrik di berbagai daerah. Karena sekarang hampir seluruh aktivitas dibantu oleh teknologi yang membutuhkan energi listrik. Tetapi, ternyata pembangkit listrik biasa tidak cukup. Kebanyakan orang memilih pembangkit listrik alternatif. Seperti Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Pembangkit Listrik Tenaga Angin, Pembangkit Listrik Tenaga Air dan lain lain.
Pembangkit tenaga listrik yang disebutkan di paragraf sebelumnya bersifat konvensional atau bergantung pada sumber daya alam seadanya. Contohnya seperti Pembangkit Listrik Tenaga Surya yang mengubah cahaya atau panasnya matahari menjadi energi listrik. Kedua, Pembangkit Listrik Tenaga Angin yang mengubah gerak karena angin menjadi energi listrik. Dan Pembangkit Listrik Tenaga Air yang mengubah gerak karena arus air menjadi energi listrik.
Pembangkit listrik alternatif ini sangat bagus untuk digunakan. Tidak hanya baik bagi lingkungan, tetapi lebih banyak lagi keuntungan yang didapat. Seperti tidak menghasilkan polusi yang merugikan manusia, hewan, tumbuhan, dan makhluk hidup lainnya.
Tetapi pembangkit energi alternatif tersebut memiliki kekurangan kekurangan tertentu. Seperti harganya yang mahal, dan bergantung sekali pada alam. Contohnya seperti Pembangkit Listrik Tenaga Surya yang membutuhkan matahari sebagai sumber energinya. PLTS mengubah cahaya matahari menjadi energi listrik. Tetapi jika malam telah datang, mereka terpaksa memakai pembangkit listrik biasa. Dan juga seperti Pembangkit Listrik Tenaga Angin yang membutuhkan angin sebagai sumber energinya. Jika tidak ada angin, sama seperti Pembangkit Listrik Tenaga Surya, Pembangkit Listrik Tenaga Angin, Pembangkit Listrik Tenaga Air dan lain lain harus memakai pembangkit listrik biasa.
Ini memicu penulis untuk membuat pembangkit listrik yang tidak ada habisnya. Penulis akan membangkitkan listrik dengan hanya gaya gravitasi. Bumi memiliki gaya gravitasi yang bersifat konstan atau tetap. Tidak dapat berkurang ataupun menambah. Tetapi tidak perlu menambahkan gaya gravitasi karena Bumi sudah memiliki gaya gravitasi yang kuat dibanding planet planet lain yang ada di tata surya.
Penulis akan membuat sebuah pembangkit listrik yang bersifat mengubah gerakan menjadi tenaga listrik, seperti kincir air tetapi akan memakai gaya gravitasi sebagai sumber geraknya. Penulis akan mencontoh desain yang sudah dibuat sebelumnya, tetapi belum dipakai sebagai pembangkit listrik. Desain gerak abadi ini dulu digambar oleh Leonardo Da Vinci. Da Vinci membuat suatu kincir yang tidak akan berhenti yang hanya memanfaatkan bola pemberat atau gaya gravitasi.
Tetapi Da Vinci belum memakai desainnya sebagai pembangkit listrik dikarenakan gerak abadi memang tidak mungkin diciptakan.
Gambar 1 : Leonardo Da Vinci
Pada tahun 1920-an banyak ilmuan yang mencoba membangun gerak abadi supaya mereka dapat memecahkan masalah krisis listrik yang ada. Gerak abadi menjadi populer saat itu dan hampir semua orang tertarik dengan topik yang dapat mengubah kehidupan dunia.
Gambar 2 : Bukti populernya gerak abadi ditunjukkan pada majalah Popular Science
Tetapi gerak abadi selama ini hanya menjadi lelucon belaka. Gerak abadi melanggar beberapa hukum fisika seperti hukum thermodinamika pertama dan kedua. Gerak abadi yang pembaca lihat di museum atau display memiliki mesin yang tersembunyi dan menghasilkan ilusi mata
bahwa benda itu bergerak dengan sendirinya tanpa bantuan energi dari luar. Ini juga memicu penulis untuk membuktikan apakah benar gerak abadi tidak dapat dibuat secara utuh tanpa bantuan mesin yang menggerakkannya. Dan jika memang ada gerak abadi, apakah mungkin gerak abadi dapat membangkitkan listrik dengan sendirinya tanpa bantuan energi lain.
1.2
Perumusan Masalah
Dari latar belakang di atas, dapat dirumuskan masalah dalam penelitian ini adalah bagaimana cara membangkitkan listrik dengan hanya gaya gravitasi? Dan berapakah efisiensi yang dihasilkan dari listrik tersebut?
1.3
Tujuan Penelitian
a. Untuk memahami teori tentang gaya gravitasi dan cara mengaplikasikannya.
b. Untuk membuktikan keberadaan adanya atau berkerjanya gerak abadi. c. Untuk memberdayakan gravitasi bumi sebagai sumber pembangkit
listrik.
1.4
Kegunaan Penelitian
a. Untuk penulis, menambah wawasan tentang pembangkit listrik bertenaga gravitasi bumi.
b. Untuk sekolah, hasil penelitian ini menambah koleksi bacaan tentang mesin pembangkit listrik.
c. Untuk masyarakat, sebagai rujukan dalam menerapkan pemberdayaan gravitasi bumi untuk keperluan praktis.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1
Gaya
2.1.1 Pengertian
Di dalam ilmu fisika, gaya dapat menyebabkan sebuah benda bermassa mengalami perubahan, baik dalam bentuk gerakan, arah, maupun konstruksi geometris. Dengan kata lain, sebuah gaya dapat menyebabkan sebuah objek dengan massa tertentu untuk mengubah kecepatannya (termasuk untuk bergerak dari keadaan diam), atau berakselerasi, atau untuk terdeformasi. Gaya memiliki besar dan arah, sehingga merupakan besaran vektor. Satuan SI yang digunakan untuk mengukur gaya adalah Newton (dilambangkan dengan N). Gaya sendiri
dilambangkan dengan simbol F.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Gaya)
2.1.2 Cara Kerja
Hukum kedua Newton menyatakan bahwa gaya bersih yang bekerja pada suatu benda sama dengan kecepatan pada saat momentumnya berubah terhadap waktu. Jika massa objek konstan, maka hukum ini menyatakan bahwa percepatan objek
berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada objek dan arahnya juga searah dengan gaya tersebut, dinyatakan dengan :
= .
Konsep yang berhubungan dengan gaya antara lain: gaya hambat atau gaya gesek, yang mengurangi kecepatan benda, torsi yang menyebabkan perubahan kecepatan rotasi benda. Pada objek yang diperpanjang, setiap bagian benda menerima gaya, distribusi gaya ke setiap bagian ini disebut regangan. Tekanan merupakan regangan sederhana. Regangan biasanya menyebabkan deformasi pada benda padat, atau aliran pada benda cair.
Gaya normal adalah gayayang timbul akibat adanya interaksi antara partikel-partikel. Gaya normal umumnya terjadi pada dua benda yang bersentuhan dan memiliki arah tegak lurus bidang sentuh. Pada benda yang digantung bebas tidak terdapat gaya normal.
2.1.3 Gaya Gesek
Friksi atau gesek adalah gaya permukaan yang melawan gerak relatif. Gaya gesek berhubungan langsung dengan gaya normal yang menjaga dua benda solid terpisah pada titik kontak. Ada 2 macam gaya gesek: gesek statis dan gesek kinetis.
Gaya gesek statis ( ) akan berlawanan langsung dengan objek yang terletak paralel pada permukaan sesuai dengan koefisien gesek statis ( ) dikalikan dengan gaya normal ( ). Maka besaran gaya gesek statis akan memenuhi pertidaksamaan:
0 ≤
≤
Sedangkan untuk gaya gesek kinetis ( ):
=
adalah koefisien gesek kinetis. Untuk kebanyakan permukaan, koefisien gesek kinetis nilainya lebih rendah daripada koefisien gesek statis.
(http://id.wikipedia.org/wiki/Gaya_(fisika)#Friksi)
2.2
Gerak Abadi
Gerak abadi adalah gerakan yang terus menerus terjadi tanpa sumber energi dari luar. Hal ini tidak mungkin dalam dunia nyata karena gesekan dan sumber kehilangan energi. Sebuah mesin gerak abadi adalah mesin hipotetis yang dapat melakukan pekerjaan tanpa batas waktu tanpa sumber energi. Mesin semacam ini tidak mungkin terjadi di realitas, karena akan melanggar hukum pertama atau kedua termodinamika.
Gambar 3 : Gerak abadi oleh Leonardo da Vinci
Kasus gerak terus-menerus jelas dapat ada di alam, namun gerakan tersebut baik tidak benar-benar abadi atau tidak dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan tanpa mengubah sifat gerak (seperti yang terjadi pada energi panen). Sebagai contoh, gerakan atau rotasi benda langit seperti planet mungkin tampak abadi, tetapi sebenarnya mengalami
banyak tekanan seperti angin surya, ketahanan medium antarbintang, gravitasi, radiasi termal dan radiasi elektro -magnetik.
Aliran arus listrik dalam loop superkonduktor mungkin abadi dan dapat digunakan sebagai media penyimpanan energi, tetapi mengikuti prinsip konservasi energi sumber energi output akan sebenarnya berasal dari masukan energi dengan yang dikatakan sebelumnya.
Mesin yang mengekstrak energi dari sumber - seperti yang tampaknya abadi sebagai arus laut yang mampu bergerak "terus-menerus" (selama itu sumber energi itu sendiri bertahan), tetapi mereka tidak dianggap sebagai mesin gerak abadi karena mereka mengkonsumsi energi dari sistem sumber eksternal dan tidak terisolasi. Demikian pula, mesin yang memenuhi kedua hukum termodinamika tetapi energi yang diakses dari sumber tidak jelas kadang-kadang disebut sebagai mesin gerak abadi, meskipun mereka juga tidak memenuhi kriteria untuk nama.
Gambar 4 : Gerak abadi oleh Villard de Honnecourt.
Terlepas dari kenyataan bahwa kesuksesan dalam perangkat gerak terus-menerus tidak mungkin terjadi dalam hal hukum fisika, tetapi mengejar gerak terus-menerus tetap populer.
Ada pernyataan ilmiah tentang gerak abadi itu sendiri bahwa yang gerak terus-menerus dalam sebuah sistem yang terisolasi melanggar baik hukum pertama termodinamika, hukum kedua termodinamika, atau keduanya. Hukum pertama termodinamika pada dasarnya adalah pernyataan kekekalan energi. Hukum kedua dapat diungkapkan dalam beberapa cara yang berbeda, yang paling intuitif adalah bahwa panas mengalir secara spontan ke tempat-tempat yang lebih dingin. pernyataan yang paling terkenal adalah bahwa entropi cenderung meningkat, atau setidaknya tetap sama; Pernyataan lain adalah bahwa tidak ada mesin
panas (mesin yang menghasilkan energi saat bergerak panas dari suhu yang tinggi ke suhu yang rendah) yang lebih efisien daripada Mesin Carnot.
(http://rationalwiki.org/wiki/Perpetual_motion)
Gambar 5 : Contoh bentuk salah satu mesin gerak abadi.
2.3
Hukum Themodinamika
Pada penelitian ini, Hukum thermodinamika berperan sebagai prinsip fisika yang bertentangan dengan gerak abadi. Gerak abadi memang
bertentangan dengan beberapa hokum thermodinamika yaitu; hukum thermodinamika pertama dan Hukum thermodinamika kedua.
2.3.1 Hukum Thermodinamika I
Hukum ini terkait dengan kekekalan energi. Hukum ini menyatakan perubahan energi dalam dari suatu sistem termodinamika tertutup sama dengan total dari jumlah energi kalor yang disuplai ke dalam sistem dan kerja yang dilakukan terhadap sistem.
2.3.2 Hukum Thermodinamika II
Hukum kedua termodinamika terkait dengan entropi. Tidak ada bunyi untuk hukum kedua termodinamika yang ada hanyalah pernyataan kenyataan eksperimental yang dikeluarkan oleh Kelvin-Plank dan Clausius. Pernyataan Clausius adalah tidak mungkin suatu sistem apapun bekerja sedemikian rupa sehingga hasil satu-satunya adalah perpindahan energi sebagai panas dari sistem dengan temperatur tertentu ke sistem dengan temperatur yang lebih tinggi. Pernyataan Kelvin-Plank: tidak mungkin suatu sistem beroperasi dalam siklus termodinamika dan memberikan sejumlah netto kerja kesekeliling sambil menerima energi panas dari satu reservoir termal. (sumber : Fundamentals of engineering thermodynamics (Moran J., Shapiro N.M. - 6th ed. - 2007 - Wiley)
Bab5). "total entropi dari suatu sistem termodinamika terisolasi cenderung untuk meningkat seiring dengan meningkatnya waktu, mendekati nilai maksimumnya hal ini disebut dengan prinsip kenaikan entropi" merupakan korolari dari kedua pernyataan diatas (analisis Hukum kedua termodinamika untuk proses dengan menggunakan sifat entropi)(sumber : Fundamentals of engineering thermodynamics (Moran J., Shapiro N.M. - 6th ed. - 2007 - Wiley) Bab6).
(http://id.wikipedia.org/wiki/Termodinamika)
2.4
Cara Membangkitkan Listrik dengan Gerak Fisik
Untuk menghasilkan listrik atau membangkitkan listrik, dibutuhkan adanya mesin yang mengubah energy mekanik menjadi energy listrik. Salah satu dari mesin itu adalah dinamo atau generator listrik.
2.4.1 Dinamo
Generator listrik atau dinamo adalah sebuah alat yang memproduksi energi listrik dari sumber energi mekanik, biasanya dengan menggunakan induksi elektromagnetik. Proses ini dikenal sebagai pembangkit listrik. Walau generator dan motor punya banyak kesamaan, tapi motor adalah alat yang mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Generator mendorong muatan listrik untuk bergerak melalui sebuah sirkuit listrik eksternal, tetapi
generator tidak menciptakan listrik yang sudah ada di dalam kabel lilitannya. Hal ini bisa dianalogikan dengan sebuah pompa air, yang menciptakan aliran air tapi tidak menciptakan air di dalamnya. Sumber enegi mekanik bisa berupa resiprokat maupun turbin mesin uap, air yang jatuh melakui sebuah turbin maupun kincir air, mesin pembakaran dalam, turbin angin, engkol tangan, energi surya atau matahari, udara yang dimampatkan, atau apa pun sumber energi mekanik yang lain.
Dinamo adalah generator listrik pertama yang mampu mengantarkan tenaga untuk industri, dan masih merupakan generator terpenting yang digunakan pada abad ke-21. Dinamo menggunakan prinsip elektromagnetisme untuk mengubah putaran mekanik menjadi listrik arus bolak-balik.
Dinamo pertama berdasarkan prinsip Faraday dibuat pada 1832 oleh Hippolyte Pixii, seorang pembuat peralatan dari Perancis. Alat ini menggunakan magnet permanen yang diputar oleh sebuah "crank". Magnet yang berputar diletakaan sedemikian rupa sehingga kutub utara dan selatannya melewati sebongkah besi yang dibungkus dengan kawat. Pixii menemukan bahwa magnet yang berputar memproduksi sebuah pulsa arus di kawat setiap kali sebuah kutub melewati kumparan. Lebih jauh lagi, kutub utara dan selatan magnet menginduksi arus di arah yang
berlawanan. Dengan menambah sebuah komutator, Pixii dapat mengubah arus bolak-balik menjadi arus searah.
BAB III
METODOLOGI PENELITIAN
1.1
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini akan dilaksanakan pada bulan Oktober s.d. bulan November tahun 2014. Adapun tempat penelitian dilaksakan di rumah penulis yang beralamat di Jalan Oliander blok Y/20 sektor 1-2 Taman Griya Loka, BSD City, Serpong, Tangerang Selatan.
1.2
Metode Penelitian
Metode penelitian yang akan dipakai oleh penulis adalah metode penelitian eksperimen. Karena penulis akan menguji coba mesin yang penulis bangun untuk penelitian ini.
1.3
Objek Penelitian
Objek penelitian pada penelitian ini adalah sebuah roda kincir yang memiliki bola sebagai pemberat supaya roda ini dapat bergerak menggunakan gaya gravitasi bumi. Sebelumnya Leonardo Da Vinci mendesain roda gerak abadi ini dan penulis akan mencoba menggunakan roda gerak abadi ini sebagai sumber energi listrik.
1.4
Teknik Analisis Data
Teknik analisis data pada penelitian ini adalah teknik analisis data kualitatif karena data yang diperoleh berdasarkan eksperimen akan diuraikan dalam bentuk penjelasan kalimat.
BAB IV
PEMBAHASAN
4.1
Pembuatan Alat
Penelitian ini berfokus pada pengembangan alat yang sudah dirancang oleh Leonardo Da Vinci dengan konsep sebuah kincir gerak abadi. Konsep gerak abadi sudah dipaparkan pada Bab II.
4.1.1 Desain
Penulis akan membuat desain yang mirip seperti yang Leonardo Da Vinci rancang dengan mengubah beberapa konsep. Penulis mengubah lubangnya atau jalur roda menjadi setengah lingkaran dengan sudut yang tumpul (Yang asli memiliki lubang yang tidak setengah lingkaran). Penulis mendesain kincir ini dengan Corel Draw, sebuah perangkat lunak komputer. Dengan bantuan Corel Draw, penulis mendapatkan kinci yang sangat simetris karena perangkat lunak ini menggambar sesuatu berbasis vektor.
Gambar 6 : Sketsa desain gerak abadi oleh Leonardo da Vinci
Desain yang penulis buat adalah desain sendiri terinspirasi oleh desain Leonardo Da Vinci. Penulis juga melakukan beberapa riset dan bantuan dari orangtua. Banyak desain yang terpikirkan, tetapi dalam percobaan ini, penulis menggunakan desain pertama yang penulis gambar.
Penulis juga meninggalkan ruang supaya roda tidak tergesek oleh poros baut. Dengan meletakkan laher pada ujung depan dan ujung belakang, penulis dapat menyelsaikan masalah gesekan ini.
Untuk kaki roda, penulis mendesain alasnya seperti mangkuk persegi panjang yang terbalik. Ruang yang dibawah alas
ini akan disimpan kabel kabel untuk penerus listrik yang mungkin akan dihasilkan. Tujuan dari dibentuknya alas ini adalah supaya kabel kabel yang akan dipasang tidak akan mengotori atau tidak berceceran di atas alas yang dapat mengganggu kerja kincir gerak abadi yang ada.
4.1.2 Alat dan Bahan
Penulis mengusahakan mendapatkan bahan yang paling bagus untuk percobaan ini. tetapi jika pembaca ingin melakukan percobaan ini, pembaca dapat memilih bahan yang lebih sederhana atau bahkan bahan yang jauh lebih efisien. Berikut ini adalah daftar alat dan bahan yang penulis kumpulkan :
a. Alat 1. Pemotong Laser 2. Lem Akrilik 3. Penghalus Akrilik 4. Amplas 5. Lem Besi b. Bahan
1. Akrilik Lembaran 8mm (secukupnya) 2. Akrilik Lembaran 5mm (secukupnya) 3. Akrilik Lembaran 2mm (secukupnya) 4. Baut dan Mur (6 pasang)
5. Baut dan Mur 10cm (1 buah) 6. Laher (6 buah)
7. Ring Besar (12 buah/6 pasang) 8. Ring Kecil (24 buah/12 pasang) 9. Dinamo kecil
10. Karet
4.1.3 Cara Pembuatan
Penulis membuat beban atau pemberat roda yang akan memberatkan kincir itu supaya berputar. Penulis mengusahakan untuk mencari bahan yang terberat tetapi sama berat, jika tidak, diperkirakan kincir itu tidak akan berputar dengan sempurna. Pertama-tama, penulis mengumpulkan bahan yang dibutuhkan untuk pembuatan roda pemberat, yaitu : Laher (1 buah), Baut dan Mur (1 pasang/ 1 Baut, 1 Mur), Ring Besar (1 pasang/ 2 buah), Ring Kecil (2 pasang/ 4 buah), dan Lem Besi.
Selanjutnya, penulis membuat penstabil roda dengan menyatukan dua ring kecil dengan arah yang berbeda dengan lem besi, dan satukan pula ring besar di pinggir kedua ring kecil yang sudah di lem, lakukan tahap ini dua kali, dengan itu, akan menghasilkan dua piringan penstabil roda. Lalu, susunkan dalam baut dan mur dengan urutan piringan, laher, piringan, dengan ini akan menghasilkan sebuah roda pemberat yang mirip dengan roda
kereta api. Kereta api memiliki penstabil roda atau sedikit pengaman supaya roda tetap berada dalam rel. begitu pula teknis roda dalam kincir ini. Untuk menambahkan berat pada roda pemberatnya, tambahkan ring pada pinggir pinggir roda. Supaya mudah untuk merakit kembali roda pemberatnya.
Gambar 7 : Bahan untuk membuat roda pemberat
Gambar 9 : Tahap 2 : Ring besar disatukan dengan ring kecil.
Gambar 10 : Tahap 3 : Urutan pemasangan roda pemberat
Lalu penulis mencetak akrilik dengan alat pemotong laser di workshop khusus. Desain yang sudah digambar langsung dicetak dengan simetris. Tetapi walaupun sudah memakai laser, hasilnya belum memuaskan karena bagian pinggir akrilik belum sepenuhnya licin. Penulis harus menggunakan amplas supaya mengurangi gesekan yang ada antara roda dan kincir.
Gambar 12 : Desain yang akan dipakai oleh penulis.
Seluruh bagian akrilik akan disatukan menjadi satu roda yang mempunyai roda dinamo untuk menggerakkan karet ke dinamo yang akan dipakai sebagai pembangkit listrik dan mempunyai pemisah roda kincir dan roda dinamo. Kaki roda juga
sudah di rakit menjadi satu. Roda yang bergerak dapat dipisah dengan rodanya supaya jika penulis gagal dalam mendesain roda ini, penulis hanya membuat roda baru dengan ukuran yang sama.
4.2
Data Hasil Uji Coba
Penulis mencoba beberapa uji coba dengan desain kincir yang berbeda beda.
4.2.1 Uji Coba Tahap Pertama
Percobaan pertama yang penulis buat gagal. Penulis salah dalam mendesain lubang di dalam kincir itu. Seharusnya diameter lubang itu diperkecil atau bukan seperti lingkaran, melainkan oval.
4.2.2 Uji Coba Tahap Kedua
Pada tahap kedua, penulis juga mengalami kegagalan yang serupa, roda sudah memiliki lubang yang berbentuk oval yang dipotong setengah. Dengan pemberat yang sama, kincir gerak abadi tersebut tetap tidak bergerak dengan konstan melainkan pada satu titik menjadi seimbang.
Gambar 13 : Desain kincir kedua.
4.2.3 Uji Coba Tahap Ketiga
Pada tahap ketiga, penulis memiliki hipotesis bahwa jika satu pemberat dapat dipindahkan posisinya mendekati poros, kincir itu akan bergerak. Tetapi penulis juga mengalami kesalahan desain pada kincir tersebut dan kincir itu tetap dapat seimbang.
Gambar 14 : Desain kincir ketiga.
4.2.4 Perhitungan
Untuk mendapatkan kincir yang akan terus-menerus bergerak, akan didapatkan sebuah rumus sederhana. Dengan berat roda kincir yang sama dapat diabaikan dan hanya tersisa jarak dari poros kincir tersebut. Tetapi kita juga harus melihat arah kincir tersebut. Dengan arah kincir yang seperti ini, akan mendapatkan perhitungan :
Dengan perhitungan seperti ditas, W (berat benda) dapat diabaikan dan sekarang hanya tersisa s (jarak dari poros ke roda pemberat dalam garis x) jadilah perhitungan dibawah ini.
+
+
<
+
+
Seharusnya, perhitungan diatas tertera pada roda pada percobaan pertama tersebut, tetapi tidak, pada roda pertama, posisi pemberat sama dan meyebabkan kincir diam pada titik tertentu. Terjadilah perhitungan dibawah ini jika kincir tersebut mencapai titik seimbang.
BAB V
PENUTUP
5.1.
Kesimpulan
Untuk membangkitkan listrik dengan hanya gaya tarik bumi atau gravitasi, tentu saja hanya dapat menggunakan gerak abadi. Gerak abadi secara umum memiliki fungsi yang sangat diperlukan contohnya untuk menanggulangi krisis listrik yang terjadi pada beberapa belahan dunia.
Gerak abadi adalah sebuah gerakan terus menerus yang menghasilkan energi tanpa memerlukan energi dari luar. Tetapi teori tersebut melanggar beberapa hokum fisika.
Gerak abadi selama ini hanya menjadi tipuan mata. Benda yang biasa kita lihat di museum atau display lainnya itu hanya mesin yang seakan akan bergerak dengan sendirinya.
Dalam penelitian ini membuktikan bahwa desain yang dibuat oleh Leonardo Da Vinci memang gagal karena beberapa alasan tertentu. Tetapi banyak sekali ilmuan yang sedang mengerjakan atau mempelajari tentang gerak abadi lebih dalam lagi dan mungkin saja kita dapat menggunakannya di masa depan.
5.2.
Saran
Saran yang dapat disampaikan penulis adalah :
1. Untuk pembaca, karya tulis ini dapat digunakan sebagai rujukan tentang topik gerak abadi sebagai pembangkit listrik. 2. Untuk pemerintah, karya tulis ini dapat dijadikan bacaan
tentang energi alternatif pembangkit tenaga listrik.
3. Untuk sekolah, karya tulis ini dapat dijadikan dokumentasi tentang macam macam energi alternatif.
