PENGARUH DUA TIPE NOZZLE TERHADAP KECEPATAN TERBANG ROKET AIR

(1)

PENGARUH DUA TIPE NOZZLE TERHADAP KECEPATAN TERBANG ROKET AIR

Disusun untuk memenuhi syarat menyelesaikan studi Jenjang Strata 1 jurusan Teknik Mesin Fakultas Teknologi Industri

Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta

DisusunOleh :

Nama : Nurmustakim No. Mahasiswa : 132.03.6012

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT SAINS & TEKNOLOGI AKPRIND

YOGYAKARTA

2020

(2)

THESIS

THE AFFECTS OF TWO TYPES OF NOZZLE ON SPEED OF FLYING WATER ROCKET

This compiled as partial fulfillment of the requirement for the attainment of Undergraduate in S-1 mechanical enginering department faculty of technology

Industry institute Science & Technology AKPRIND Yogyakarta

Compailed by :

Nama : Nurmustakim No. Mahasiswa : 132.03.6012

MECHANICAL ENGINERING DEPARTMENT FACULTY OF TECHNOLOGY INDUSTRY INSTITUTE SCIENCE & TECHNOLOGY AKPRIND

YOGYAKARTA

2020

(3)

iii

(4)

iv

(5)

v

(6)

vi

MOTTO

Alhamdulillah

“Segala Ketentuan dari Allah SWT kita hanya bisa berdoa dan terus berusaha”

Ada mungkin bisa menunda, Tapi Waktu Tidak Akan Menunggu

“Jangan Pernah Takut Untuk Gagal”

“Succes Needs a Procces”

“Think Big and act Now”

“La Tahofu wala Tahzanun”

(7)

vii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Puji syukur kehadirat Allah SWT berkat rahmat dan hidayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Shalawat dan salam tidak henti- hentinya kita haturkan kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga, sahabat, dan para pengikut beliau. Untaian kata-kata yang tercurahkan penuh makna dan semangat perjuangan di negeri rantau dan pengharapan di masa depan yang lebih baik. Skripsi ini saya persembahkan kepada:

Ayah dan Almarhumah Ibu saya yang tidak henti-hentinya memberikan kasih sayang, do‟a, perhatian, semangat, serta mendidik dan menjaga saya mulai dari saya terlahir ke dunia ini hingga saat ini. Dan semangat itu membuat saya bisa menyelesaikan skripsi ini. Ayah dan Ibu terimakasih sebesar-besarnya utuk semuanya, jasamu akan kuingat dan kukenang untuk selamanya.

Seluruh saudara saya Sari Haryeni (kakak perempuan), Denny Rahmad &

M. Ari Saputra/bang Danel. yang selalu mensuport saya berhasil dalam hal apa pun.

Almarhumah, Ibunda saya yang tersayang yang melahirkan mendidik membesarkan mengajarkan semua kebaikan-kebaikan dunia, mengajarkan ilmu akhirat. Insya Allah takim berhasil kedepannyanya mak sebagai mana yang mak hendak kan berhasil didunia dan paling utama di Akhirat Aamiin...

Terimakasih pada teman-teman Kuliah , teman-teman & Senior HAAC lekas nyusul ya teman-teman, Semoga di beri kemudahan dalam menyelesaikan studi S-1 kalian semua, dan semua teman-teman yang tidak

(8)

viii

dapat saya sebutkan satu-persatu. Mari kita jaga tali persaudaraan di antara kita semua. Sukses untuk kita semua, Aamiin.

Keluarga jogja ku HAAC BIG FAMILY, disini saya melihat bahwa kita semua bersal dari daerah yang berbeda-beda dan menyebar d seluruh Indonesia sebelum kita disatukan di HAAC ini, saya juga merasa kita mempunyai sifat dan kepribadian yang berbeda-beda. Akan tetapi entah mengapa d sini kita mempunyai satu persaan yang sama yaitu kita adalah keluarga. Disinilah wadah saya belajar banyak hal mulai dari A-Z bahkan di tempat ini pula saya merasa mendapatkan hal layaknya keluarga saya sendiri, walaupun pada dasarnya saya adalah seorang mahasiswa yang sedang menempuh studi di negri orang. Terimakasih sedah mewarnai hari- hariku di negri sebrang. Terimakasih juga kepada yang kalian para suhu yang duluan masuk, angkatan saya, dan adik-adik angkatan saya yang telah ikut membantu maupun sekedar memberikan inspirasi dalam penyelesaian skripsi ini, terimakasih untuk kebersamaan kalian selama ini.

Rekan-rekan muda-mudi serta para tetangga di lingkungan tempat tinggal di Yogyakarta yang senantiasa membantu saya, selama saya menempuh masa studi. Semoga budaya ini tidak pernah hilang.

Teman-teman saya mulai dari bangku sekolah dasar, SMP, SMA, Kuliah, dan teman bergaul harian. Terimakasih untuk support kalian semua.

Dan tidak lupa saya ucapkan terimakasih kepada orang-orang yang pernah ataupun belum sempat menjadi bagian dalam hidup saya, semoga kalian dipertemukan dengan jodoh yang terbaik Aamiin.

(9)

ix

KATA PENGANTAR

Alhamdulillahirabbil „aalamin, puji dan syukur senantiasa penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat, taufik, hidayah dan inayah-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan skripsi ini dengan baik dan lancar.

Shalawat dan salam senantiasa kita curahkan kepada Nabi Muhammad SAW beserta keluarga besar beliau, sahabat, dan para pengikutnya. Laporan skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan Strata-1 pada Jurusan Teknik Mesin, Fakultas Teknologi Industri, Institut Sain & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.

Dalam menyusun laporan ini, penulis banyak memperoleh bantuan dari berbagai pihak sehingga laporan ini dapat terselesaikan, tidak lupa penulis mengucapkan terimakasih sebesar-besarnya kepada :

1. Allah SWT atas rahmat dan karunia-Nya sehingga laporan skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik dan tepat pada waktunya.

2. Bapak dan Ibu, kakak serta saudara-saudaraku tercinta yang tak henti- hentinya memberikan kasih sayang, do‟a dan dukungan kepada penulis, sehingga penulis dapat menyelesaikan studi ini dengan baik, lancar, dan tepat waktu.

3. Bapak Dr. Ir. Amir Hamzah, M.T. selaku Rektor Institut Sains &

Teknologi AKPRIND Yogyakarta.

4. Bapak Dr. Ir. Toto Rusianto, M.T. selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.

(10)

x

5. Ibu Nidia Lestari, ST., M.Eng. selaku ketua jurusan Teknik Mesin Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.

6. Bapak Dr. A Agung Putu Susastriawan, ST., M.Tech selaku dosen pembimbing I dan Bapak Alm. Drs. Khairul Muhajir, MT. selaku dosen pembimbing Awal, serta bapak Ir. Hary Wibowo, MT. dosen Pembimbing II yang sangat sabar, selalu membantu dan memberikan pengarahan serta bimbingan dalam penyusunan skripsi ini sehingga tercapai hasil yang baik.

7. Dosen-dosen Teknik Mesin yang telah membimbing dan mendidik penulis hingga selesai menempuh studi ini.

8. Bapak I Gde Badrawada. ST., M.Eng Sebagai Ketua Dosen Penguji skripsi saya yang banyak memberikan ilmu dan materi-materi baru pada skripsi saya.

9. Adik-adik dan teman-temanku terimakasih atas semua bantuan dan suportnya.

10. Teman-teman Teknik Mesin angkatan Institut Sains & Teknologi AKPRIND Yogyakarta.

11. Keluarga besar HAAC, terimakasih sudah memberikan sangat banyak pelajaran dan memberi pengalaman yang baru. Kepada adik-adik angkatan saya terus semangat, ukir prestasi setinggi mungkin. Jangan lupa sama selogan ini ya LIFE FOR FLY, tapi jangan sampai kuliahnya terbengkalai.

(11)

xi

(12)

xii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL ... i

HALAMAN PENGESAHAN ... iii

SURAT PENYATAAN KEASLIAN ... v

SURAT PENYATAAN BUKAN PLAGIAT ... vi

MOTTO ... vii

HALAMAN PERSEMBAHAN ... viii

KATA PENGANTAR ... x

DAFTAR ISI ... xiii

DAFTAR GAMBAR ... xvi

DAFTAR TABEL ... xvii

ABSTRAK ... xviii

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakamg Masalah ... .. 1

1.2 Rumusan Masalah ... .. 2

1.3 Pembatasan Masalah ... .. 2

1.4 Tujuan Skripsi ... .. 3

1.5 Manfaat Skripsi ... .. 3

1.6 Metodologi Pengumpulan Data ... .. 5

1.7 Sistematika Penyusunan Laporan Skripsi ... .. 6

BAB II LANDASAN TEORI 2.1. Roket Air ... .. 9

2.2. Dasar Teori Roket ... .. 10

2.3. Komponen Roket Atau Peluncur Roket ... .. 13

2.3.1. Penyangga Pegisian Udara dan Pengarah. ... .. 13

2.3.2. House Quick Connector ... .. 14

2.3.3. Pentil Pompa ... .. 14

2.3.4. Penyangga Dasar ... .. 15

(13)

xiii

2.4. Jenis – jenis Peluncur Roket Air ... .. 16

2.4.1. Peluncur Tipe Copler Selang ( Kopler Hose Louncher ) ... .. 16

2.4.2. Peluncur Tipe Dual K ... .. 17

2.4.3. Peluncur Tipe Marsiano ... .. 18

BAB III METODE PENELITIAN 3.1 Bahan dan Alat Penelitian ... .. 20

3.1.1 Bahan Penelitian ... .. 20

3.1.2 Alat-alat Penelitian ... .. 20

3.2 Desain Alat Penelitian ... .. 23

3.2.1 Gambar tipe nozzle 1 (Hose Keran Air) ... .. 23

3.2.2 Gambar tipe nozzle 2 (Hose Compresor) ... .. 24

3.2.3 Skema Gambar Instalasi Roket dan Nozzle ... .. 26

3.3 Pengujian ... .. 28

3.4. Diagram Alir Pegujian ... .. 29

3.5 Tabel Data Pengjian ... .. 30

3.5.1. Contoh Tabel Data Pengujian ... .. 30

BAB IV PEMBAHASAN 4.1 Pengambilan Data Pada Saat Uji Coba ... .. 31

4.1.1 Data Rata-rata Tekanan, Jarak dan Waktu ... .. 31

4.2 Perhitungan Kecepatan ... .. 32

4.2.1 Perhitungan Kecepatan Nozzle 1 sudut 40 º ... 33

4.3 Perhitungan Kecepatan Rata-rata ... 43

4.2.1 Perhitungan Kecepatan Rata-rata Nozzle 1 sudut 40 º ... 43

(14)

xiv

4.2.4 Perhitungan Kecepatan Rata-rata Nozzle 1 sudut 40 º ... 44 4.2.5 Perhitungan Kecepatan Rata-rata Nozzle 2 sudut 45 º ... 45 4.2.6 Perhitungan Kecepatan Rata-rata Nozzle 3 sudut 50 º ... 45

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan ... .. 51 5.2 Saran ... .. 52

DAFTAR PUSTAKA ... .. ..

LAMPIRAN ... .. ..

(15)

xv

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.3.1. Penyangga ... .. 13

Gambar 2.3.2 Hose Quick Connector ... .. 14

Gambar 2.3.3 Letak Hose Quick Connector ... .. 14

Gambar 2.3.4. Pentik Pompa ... .. 15

Gambar 2.3.5. Penyangga dasar ... .. 15

Gambar 2.3.6. Diagram Komponen Pendukung ... .. 16

Gambar 2.4.1. Peluncur Roket Tipe Kopler-Selang ... .. 16

Gambar 2.4.2. Peluncur Tipe Dual K ... .. 17

Gambar 2.4.3. Peluncur Tipe Marsiano ... .. 18

Gambar 3.1. Preasure gauge ... .. 21

Gambar 3.2. Meteran ... .. 22

Gambar 3.3. Busur derajad ... .. 22

Gambar 3.4. Desain utuh nozzle 1 ... .. 23

Gambar 3.5. Desain Nozzle 1 ... .. 23

Gambar 3.6. Desain Bubut nozzle 1 ... .. 24

Gambar 3.7. Desain utuh nozzle 2 ... .. 24

Gambar 3.8. Desain Nozzle 2 ... .. 25

Gambar 3.9. Desain Bubut nozzle 2 ... .. 25

Gambar 3.10. Gambar Instalasi Nozzle 1 dan Roket ... .. 26

Gambar 3.13. Diagram alir penelitian ... .. 29

Gambar 4.1. Grafik Kecepatan tekanan Vs kecepatan (<40º) ... .. 46

Gambar 4.4. Grafik Kecepatan Rata-rata (<40º,<45º,<50º) ... .. 49

Gambar 4.5. Gambar Pelaksanaan Pengujian dilapangan ... .. 56

Gambar 4.6. Desain 2D/3D nozzle 1 ... .. 57

(16)

xvi

Gambar 4.7. Desain 2D/3D nozzle 2 ... .. 58

DAFTAR TABEL Halaman Tabel 3.1. Contoh Tabel Pengjian ... .. 30

Tabel 4.1. Hasil Data Rata-rata Pengujian Pada Nozzle 1 ... .. 31

Tabel 4.2. Hasil Data Rata-rata Pengujian Pada Nozzle 2 ... .. 32

Tabel 4.3. Data Hasil Kecepatan Rata-rata ... .. 45

(17)

xvii

PENGARUH DUA TIPE NOZZLE TERHADAP GAYA TERBANG ROKET AIR

Nurmustakim (132.03.6012) Dosen Pembimbing :

Dr, Anak Agung Putu S, ST., M. Tech & Ir. Hary Wibowo, MT.

ABSTRACT

Nozzle adalah salah satu bagian penting dari sebuah roket karena ukuran nozzle yang dipakai menentukan besarnya gaya dorong roket. Selain sebagai lubang keluarnya campuran air dan udara, nozzle juga berfungsi sebagai penghubung antara roket dengan launcher atau peluncur. Karena menghubungkan antara roket dengan peluncur, maka desain peluncur, nozzle, dan roket harus sesuai. Sehingga bentuk nozzle menjadi sangat beragam disesuaikan dengan peluncur yang digunakan.. Dalam peluncuran roket air dibutuhkan sebuah alat yang dinamakan launcher. Sesuai dengan namanya, launcher dalam Bahasa Inggris berarti peluncur, yaitu alat yang berfungsi untuk meluncurkan roket air.

Pada dasarnya launcher adalah satu unit gabungan yang terdiri dari guide rail, manometer, kompresor atau pompa, quick release, dan trigger. Guide Rail Bagian dari launcher ini berfungsi sebagai medan luncur roket sekaligus untuk menentukan arah roket air sesaat sebelum meluncur. Guide rail dilengkapi dengan busur derajat yang berfungsi untuk mengatur sudut.

Keyword : Nozzle Roket Air .

(18)

1 BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Masalah

Dalam dunia astronomi, roket berperan secara tidak langsung untuk mendapatkan data benda-benda langit secara lengkap. Pengamatan astronomi landas bumi dengan menggunakan teleskop optik, memiliki kendala yaitu tidak bisa digunakan jika cuaca kurang mendukung, misalnya berawan atau hujan. Dari kendala inilah para ilmuwan khususnya negara-negara maju mengembangkan teleskop landas angkasa yang mengorbit bumi. Teleskop ini dibawa ke orbitnya yang berada di luar angkasa menggunakan roket. Tidak hanya mengirimkan teleskop, roket bahkan digunakan perjalanan luar angkasa baik berawak maupun tidak berawak. Misinya pun beragam, mulai dari sekedar melintas planet (fly-by) untuk mendapatkan gambar objek dari dekat, mengorbit planet, hingga mendarat dan melakukan penjelajahan di planet lain maupun satelitnya.

Namun perkembangan pendidikan kita belum mampu mengikutinya. Oleh karena itu penulis mencoba untuk menjembatani hal tersebut. Selaras dengan menyediakan contoh sarana pembelajaran sains bagi siswa sekolah, sebagai wahana edukasi, ekspresi, kreasi dan apresiasi sains dalam suasana yang menyenangkan juga tidak melupakan prinsip dasar ilmu fisika dan ilmu peroketan yang sesungguhnya. Analisa nozzle roket air ini adalah dengan sasaran

(19)

mengetahui perbandingan daya, jarak dan pemilihan nozzle yang baik juga bisa digunakan untuk setiap latihan dan percobaan-percoban sekolah.

1.2. Rumusan Masalah

Roket air adalah sejenis roket model yang menggunakan air sebagai reaksi massa atau istilah lain sebagai bahan bakarnya. Wahana tekan yang berfungsi sebagai mesin roket biasanya terbuat dari botol plastik bekas minuman ringan. Air terdorong keluar oleh udara yang bertekanan, biasanya udara yang telah terkompresi didalam tabung botol, lalu alat yang biasanya digunakan untuk meluncurkan roket adalah launcher atau alat bantu pendorong yang akan membantu roket air meluncur ke udara dan mencapai ketinggian yang diinginkan.

Bentuk dan tipe nozzle yang berbeda diharapkan dapat menjadi wadah perbandingan dari gaya luncur dan gaya dorong roket. Permasalahannya adalah bagaimana mendesain Nozzle roket air yang efektif dan efisien terhadap roket dengan bahan-bahan ekonomis. Dalam perarancangan nozzle ini akan dibahas permasalahan – permasalahan yang dianalisa. Diantaranya:

1.2.1. Merancang dua jenis Nozzle yang berbeda sesuai dengan jenis Kopler yang berbeda juga.

1.2.2. Pengaruh Kecepatan luncur roket terhadap tipe nozzle yang dirancang.

1.3. Batasan Masalah

Roket air dapat dibuat dengan berbagai model dengan bentuk dan ukuran yang beragam. Masalah difokuskan pada Design nozzle roket air yang akan diuji kemampuannya. Bentuk roket air yang pada umumnya merupakan bentuk yang

(20)

ideal, akan tetapi efisiensi tersebut juga tergantung dari perancangan nozzle dan jenis kopler yang digunakan, karet nozzle dan bahan peluncur juga sangat menentukan hasil agar tidak terjadi kebocoran. Kopler sebagai penahan nozzle roket air akan berpengaruh dalam menghasilkan daya dorong pada roket tersebut.

Mengingat banyaknya masalah yang tidak mungkin dibahas secara menyeluruh, agar tidak terjadi penyimpangan dan keluar dari permasalahan pokok Skripsi yang akan dibuat maka dibatasi pada beberapa permasalahan :

1.3.1. Mendesain nozzle

1.3.2. membandingkan perbedaan kecepatan dan jarak tempuh roket.

1.4. Tujuan

Adapun tujuan dari Kegiatan dan skripsi ini adalah :

1.4.1. Sebagai Pembelajaran ilmu pengetahuan dan teknologi (sains) dengan cara interaktif dan edukasi yang menyenangkan dan menumbuh-kembangkan dan meningkatkan kreativitas dalam inovasi teknologi.

1.4.2. mendesign nozzle roket air yang baik dan sesuai ketentuan dan aturan untuk perlombaan.

1.5. Manfaat Skripsi 1.5.1. Mahasiswa

1. Mengembang konsep serta ide rancangan dalam pembuatan teknologi sederhana sekaligus tepat guna berupa Nozzle.

2. Sebagai bentuk aplikasi praktis dilapangan terhadap mata kuliah yang didapat oleh mahasiswa dibangku perkuliahan.

(21)

1.5.2. Dunia Pendidikan

1. Mendesain dan mengkreasi ulang nozzle, dan roket air sebagai suatu pembelajaran sains yang menyenangkan .

2. Mengembangkan rekayasa teknologi dalam pembelajaran sains dan teknologi.

3. Pengaplikasian dari sains dan teknologi.

1.5.3. Masyarakat

1. Mengenalkan roket air kepada masyarakat sebagai sumber pembelajaran sains yang menyenangkan, mudah dalam pengoprasian dan perawatanya dengan harga yang terjangkau.

2. Dapat Menumbuh-kembangkan dan meningkatkan kreativitas dan inovasi teknologi.

3. Meningkatkan minat siswa dan penulis terhadap ilmu kedigantaraan bidang peroketan.

4. Menjadi hak paten design dan wadah usaha yang bisa menjadi daya jual.

1.5.4. Bagi Institut.

Untuk mengetahui kemampuan sampai dimana mahasiswa didalam menguasai mata kuliah yang selama ini telah diperoleh. Dengan merancang sebuah alat.

1.5.5. Bagi Instansi Perusahaan

Dengan adanya penelitian oleh mahasiswa, memungkinkan diperoleh hal-hal yang bermanfaat dan berguna bagi instansi ataupun prestasi instansi tersebut.

(22)

1.6. Metode Pengumpulan Data

Diagram Alir ini mengambarkan Langkah- Langkah yang akan dijalankan dalam melakukan penelitian dari awal sampai dengan selesai, adapun langkah- langkah yang akan dijalankan digambarkan dalam bentuk Flow chart (gambar- 1.1) Berikut:

Gambar 1.1 Diagram Alir Penelitian Mulai

Pembuatan Nozzle

Analisis Data

Selesai Kesimpulan Pengumpulan data

Studi Literatur

cukup Tidak

Ya

(23)

Untuk dapat mengumpulkan data atau masukan dalam menyusun laporan sekripsi, penulis menggunakan beberapa metode pengumpulan data, yaitu :

A. Data Primer

Dengan metode ini penulis memperoleh data atau masukan secara langsung dari obyek penelitian yang ditulis atau data yang pertama kali ditulis oleh peneliti.

Untuk memperoleh data primer penulis menggunakan dua metode, yaitu : 1. Metode Observasi

Metode ini adalah metode yang penulis gunakan untuk memperoleh data atau informasi dengan melihat secara langsung pada obyek yang diteliti dan mencatat secara sistematis terhadap gejala atau proses yang terjadi.

B. Data Sekunder

Data Sekunder adalah data atau informasi yang penulis dapat secara tidak langsung, yaitu Studi literature, dengan cara mempelajari buku-buku literatur dan juga mempelajari dokumen serta keterangan yang didapat dari instansi yang bersangkutan dan mencatat secara sistematis terhadap gejala yang terjadi.

1.7. Sistematika Penulisan Laporan

Sistem penulisan laporan ini terbagi/tersusun menjadi beberapa bagian, yaitu:

HALAMAN COVER

HALAMAN PENGESAHAN HALAMAN PERSEMBAHAN HALAMAN MOTO

(24)

DAFTAR ISI

DAFTAR GAMBAR DAFTAR GRAFIK DAFTAR TABEL

BAB I : PENDAHULUAN

Bab ini menjelaskan tentang latar belakang, perumusan masalah, tujuan dan manfaat perencanaan, batasan masalah, sistematika penyusunan Skripsi

BAB II : LANDASAN TEORI

Bab ini menjelaskan tentang teori dasar dari roket air dan teori umum berkaitan dengan judul skripsi, tinjauan pustaka yang mendukung dan mendasari penelitian

BAB III : METODE PENELITIAN

Pada bab ini berisi rencana penelitian yang akan dilaksanakan seperti diagram alir penelitian Alat dan bahan, prosedur pengujian.

BAB IV : PEMBAHASAN DAN HASIL PERHITUNGAN

Bab ini menjelaskan perhitungan daya dorong dan perbandingan hasil tekanan angin dan Kecepatan dari ukuran nozzle yang berbeda serta pengaruh terhadap roket.

BAB V : PENUTUP

Bab ini menjelaskan kesimpulan yang di dapat dan saran-saran untuk model nozzle roket yang baik juga pemanfaatannya sebagai sarana pembelajaran sains, edukasi, permainan dan usaha.

(25)

DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

(26)

9

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. Roket Air

Roket air merupakan suatu wahana edukasi kedirgantaraan yang menggunakan prinsip tekanan udara. Jika dimanfaatkan pada tekanan tertentu udara mempunyai energi untuk mendorong suatu benda. Udara yang dimanfaatkan pada roket air akan mendorong air keluar, karena lubang untuk keluarnya air yang terdorong oleh udara 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 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.

(27)

2.2. Dasar Teori Roket

Momentum adalah hasil kali besaran skalar massa dengan besaran vektor kecepatan. Secara sistematis dapat ditulis

p = mv………(2.1)

Dimana:

p = momentum (kg.m/s) m = massa (kg)

v = Kecepatan(m/s)

Sedangkan Impuls yaitu untuk membuat benda yang diam menjadi bergerak, maka perlu dikerjakan gaya pada benda tersebut selama selang waktu tertentu.

Hasil kali gaya dengan selang waktu singkat bekerjanya gaya terhadap benda yang menyebabkan perubahan momentum disebut impuls yang secara sistematis dapat ditulis

I = F. Δt………..(2.2) Hubungan Impuls dan Momentum secara matematis dapat ditulis I=Δp………(2.3) Keterangan:

I = Impuls (Kg.m/s)

F = Gaya Impuls (Newton) Δt= Selang Waktu (Sekon) Δp= Perubahan Meomentum‟

Gerak roket merupakan pemakaian yang menarik dari hukum-hukum Newton, yang merupaka gaya aksi dan rekasi. Kedua gaya ini adalah gaya dalam untuk- sistem roket. Cara kerja sebuah roket adalah berdasarkan kekekalan momentum.

(28)

Satu-satunya gaya yang bekerja pada roket adalah berat m.g dengan memilih arah ke atas positif, Lalu dorongan roket merupakan penerapan yang menarik dari hukum III Newton dan kekekalan momentum roket yang memiliki bahan bakar berupa air dan oksigen. Bahan bakar yang berupa air tersebut diberi tekanan oleh udara dan terjadi penekanan disekitar badan roket sehingga timbul tekanan pada roket tersebut lalu air dibuang melalui mulut pipa yang disebut nozzle pada roket yang terletak di belakang roket .Akibat nya terjadi perubahan momentum pada roket selang waktu tertentu. Berdasarkan hokum III Newton, perubahan momentum selama selang waktu tertentu = gaya total. Jadi bisa dikatakan bahwa terdapat gaya total pada air yang disemburkan roket ke belakang. Gaya total tersebut merupakan gaya aksi yang diberikan oleh roket kepada air, dimana arahanya ke bawah sebagai tanggapan, air memberikan gaya aksi kepada roket, dimana besar gaya reaksi = gaya aksi, hanya arahnya beralawan, gaya reaksi yang diberikan oleh gas tersebut yang mendorong roket ke atas. Jadi roket air pada prinsipnya menerapkan hokum ke-2 newton, tentang perubahan momentum dan hokum ke-3 Newton berkenaan aksi reaksi. Hukum ke-3 Newton,

F_roket=F_dorong……….………..(2.4) Hukum ke-2 Newton, berkenan perubahan momentum:

F = d/dt(mv)……….(2.5) F = vdm/dt + mdv/dt………...(2.6) F = v x m_dot + m x a………..(2.7)

Jika dimisalkan bahwa kecepatan keluar air karena dorongan tekanan adalah konstan, maka kasus roket air akan relative mudah diselesaikan,

(29)

F = v x m_dot, m_dot = Avρ……….……….(2.8) F = Av^2ρ ……….(2.9) Dengan,

A= luas nozzle roket v = kecepatan aliran air

ρ = densitas air (1000 kg/m^3)

Pada kasus roket air , bahan bakar yang digunakan sebagai medium pendorong roket merupakan air yang dimana massa jenis air lebih besar dari pada massa jenis udara maka sesuai dengan hukum Tekanan Hidrostatis:

FA = ρ . g . h………...(2.10)

Dimana Semakin besar massa jenisnya (ρ) maka semakin besar gaya dorong roket (FA). Lalu pada Water roket air, 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 berbanding lurus dengan F)

P ≈ F………..……...(2.11)

Semakin besar tekanan, gaya dorongnya juga akan semakin besar. Terlihat bahwa jumlah air dan udara yang dimasukkan akan berpengaruh terhadap gaya dorong roket.

(30)

2.3. Komponen Rocket Launcher atau Peluncur Roket

Launcher water roket atau peluncur roket air merupakan alat bantu yang digunakan roket air untuk meluncur, pada umumnya peluncur roket mempunyai bagian-bagian yang mempunyai fungsi tertentu. Pada launcher pada umumnya terdiri dari beberapa bagian yaitu, bagian tempat pengisian udara,atau bagian penjepit/ penahan roket, bagian penyangga atau penahan peluncur dan lain-lain.

Diantara bagian – bagian tersebut terdapat Komponen utama dalam peluncur roket, yaitu:

2.3.1. Penyangga pengisian udara dan pengarah.

Penyangga utama pada peluncur roket ini terbuat dari bahan dasar alumunium, karena bahan alumunium cukup kuat dan ringan dan mampu menahan roket saat meluncur yang akan menyebabkan roket akan berubah posisi sebelum diluncurkan sehingga tetap pada keadaan sudut peluincuran.

Gambar 2.3.1 Penyangga

(31)

2.3.2. Hose Quick Connector

Hose Quick Connector berfungsi menahan tekanan dalam roket agar tekanan tidak keluar atau kembali menuju pompa. Katup yang digunakan pada peluncur roket biasanya disebut Hose fitting.

Gambar 2.3.2. Hose Quick Connector

Hose Quick Connector secara prinsip merupakan alat untuk menyambungkan fitting, tapi hose quick connector dalam konteks ini merupakan alat untuk menyambukan antara nozzle roket air dengan peluncur.

Gambar 2.3.3. Letak Hose Quick Connector 2.3.3. Pentil Pompa.

Pentil pompa merupakan alat yang berfungsi untuk menghubungkan launcher dengan sumber udara yang berupa pompa atau kompresor. Selain itu, pentil juga mempunyai katup yang dapat menahan tekanan dan mencegah kebocoran saat melakukan pengisian udara ke dalam roket.

(32)

Gambar 2.3.4. Pentil Pompa 2.3.4. Penyangga dasar.

Penyangga dasar merupakan bagian dari peluncur roket yang berfungsi untuk memperkokoh posisi launcher pada permukaan tanah pada saat melakukan peluncuran roket agar saat melakukan peluncuran tidak bergeser dari keadaan posisi semula, dan juga pondasi utama untuk mengatur pada sudut berapa roket akan diluncurkan.

Gambar 2.4.5 Penyangga dasar

Pada umum-nya desain peluncur roket air atau Rocket Launcher yang memiliki Komponen pendukung utamanya yang terdiri dari 3 bagian, yaitu:

Pengukuran Kompresor Sistem control

(33)

Gambar 2.3.6. Diagram Komponen Pendukung

2.4. Jenis Peluncur Roket Air.

Didalam peluncur roket air ada beberapa jenis tipe dasar kontruksi peluncur pada umum nya yaitu tipe kopler-selang, Kopler-Bunglon, Peluncur Tipe Marsiano.

2.4.1. Peluncur Tipe Kopler-Selang (Kopler-Hose Launcher)

Gambar 2.4.1. Peluncur Roket Tipe Kopler-Selang

(Aldino Adry Baskoro,2011.”Panduan Lengkap Membuat Peluncur Roket Air Tipe Marsiano”.33)

Peluncur tipe koplar-selang memiliki Mekanisme utama peluncur yaitu Kopler dan bunglon (pentil bekas sepeda) yang terhubung melalui selang 5 x 10

KOMPRESOR

Pengukuran Sistem

kontrol

(34)

mm.Prinsip kerja Setelah roket air dipasang pada peluncur dengan penghubung noozle, udara dimasukkan melalui pompa dengan menghubungkan pompa ban sepeda dengan ujung bunglon yang tersambung dengan selang. Selang dipasang langsung berhubungan dengan kopler sehingga udara dapat masuk ke dalam badan roket air-udara masuk ke dalam roket ditandai dengan gelembung gelembung udara yang terlihat di dalam botol jika tekanan sudah dianggap cukup, badan roket dapat dilepaskan dengan menekan rem yang otomatis menarik salah satu bagian kopler yang membuka pengunci nozzle.

2.4.2. Peluncur tipe Dual K (Dual K Launcher)

Gambar 2.4.2. Peluncur Tipe Dual K.

Peluncur tipe dual K memiliki Mekanisme utama peluncur yaitu Kopler bunglon (pentil bekas sepeda) yang terhubung melalui pipa PVC ukuran ½ “ yang dilengkapi pula dengan Tosen Klep 1 arah untuk mencegah kebocoran air.

kerjaRoket di pasang ke kopler dengan penghubung berupa noozl e. Udara di pompakan melalui bungl on yang langsung tersambung pada dop ½”. Udara kemudian diteruskan melalui pipa PVC ½” yang kemudian melewati Tosen Klep 1 arah.Mekanisme Tosen Klep 1 arah berfungsi agar udara dapat masuk menuju

(35)

badan roket namun tidak kembali lagi ke pompa.Udara masuk ke dalam roket ditandai dengan gelembung-gelembung udara yang terlihat di dalam botol.JIka tekanan sudah dianggap cukup, badan roket dapat dilepaskan dengan menekan rem yang otomatis menarik salah satu bagian kopler yang membuka pengunci noozle.

2.4.3. Peluncur Tipe Marsiano (Marsiano Launcher)

Gambar 2.4.3. Peluncur Tipe Marsiano

Peluncur tipe Marsiano memiliki Mekanisme utama peluncur yaitu Gabungan Hose Quick Connector ukuran½” dan bunglon (pentil bekas sepeda) yang

terhubung melalui pipa PVC ukuran ½ “ yang dilengkapi pula dengan Tosen Klep 1 arah untuk mencegah kebocoran air.Prinsip kerja Roket dipasang ke Hose Quick Connector ukuran½” dengan penghubung berupa noozle yang merupakan

modifikasi dari Quick Tap Adaptor ukuran½”. Udara dipompakan melalui bunglon yang langsung tersambung pada dop ukuran ½”. Udara kemudian diteruskan melalui pipa PVC ukuran ½” yang kemudian melewati Tosen Klep 1 arah. Mekanisme Tosen Klep 1 arah berfungsi agar udara dapat masuk menuju

(36)

badan roket namun tidak kembali lagi ke pompa.Udara masuk ke dalam roket ditandai dengan gelembung-gelembungudara yang terlihat di dalam botol.Jika tekanan sudah dianggap cukup, badan roket dapat dilepaskan dengan menekan rem yang otomatis menarik salah satu.

(37)

20 BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Bahan dan Alat Penelitian

3.1.1. Bahan Penelitian

Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian peluncuran roket air adalah :

a. Pompa.

b. Roket botol plastik.

c. 2 Nozzle berbeda.

d. Peluncur / Louncher.

e. Air.

f. Gelas ukur.

g. Ember.

h. Busur pengukur.

i. Meteran.

j. Preasure Gauge.

3.1.2. Alat –alat Penelitian

Alat yang digunakan dalam mendukung penelitian peluncuran roket air adalah:

a. Preasuremeter digunakan untuk mengukur tekanan udara dalam botol.berikut spesifikasi gambar preasure yang digunakan :

(38)

Spesifikasi :

a. Batas pengukuran tekanan udara 70 psi b. Batas pengukuran jarak : 80 meter.

Gambar 3.1 Preasure gauge

(39)

b. Meteran, digunakan untuk mengukur jarak peluncuran roket.

Gambar 3.2 Meteran

c. Busur derajad, digunakan untuk mengukur sudut kemiringan roket.

Gambar 3.3 Busur derajad

(40)

3.2. Desain Alat Pengujian

3.2.1. Gambar tipe nozzle 1 (Hose Keran Air)

Gambar 3.4 Desain nozzle Utuh 1

Gambar 3.5 Desain nozzle 1

(41)

Gambar 3.6. Nozzle Bubut 1.

3.2.2. Gambar tipe nozzle 2 (Hose Compresor)

Gambar 3.7. Desain nozzle Utuh 2

(42)

Gambar 3.8. Desain nozzle 2

Gambar 3.9. Nozzle bubut 2.

(43)

3.2.3. Skema Gambar Instalasi Roket dan Nozzle

Gambar 3.10. Gambar Instalasi Nozzle dan Roket.

(44)

Gambar 3.11. Gambar Instalasi Nozzle 1 dan Roket.

Gambar 3.12. Gambar Instalasi Nozzle 2 dan Roket.

(45)

3.3. Pengujian

a. Setelah semua komponen pengujian disiapkan, maka komponen tersebut dipasang dengan fungsinya masing-masing.

b. Pada pengujian pertama sudut angle roket pada loncher 40 kemudian 45 dan 50 derajad.

c. Catat hasil preasure gauge berupa tekanan udara yang dimasukan kedalam botol dan jarak yang dihasilkan setelah peluncuran. Hasil tersebut akan di catat dengan dengan 6 kali Peluncuran dangan tekanan udara yang berbeda-beda untuk mengetahui keakuratan hasil pengujian.

d. Ulangi cara yang sama untuk pengambilan data lain menggunakan nozzle yang ke kedua

e. Selajutnya data yang telah terkumpul diolah dan disajikan dalam bentuk tabel, angka, dan grafik menggunakan softwere Microsoft Word dan Microsoft Excel.

f. Selesai.

(46)

3.4. Diagram Alir Penelitian.

Tidak

Ya

Gambar 3.13 Diagram alir penelitian Mulai

Persiapan Bahan

Kecepatan ≥ Max Persiapan Alat

Pembuatan Nozzle

Pengujian : 1. Jarak

2. Waktu Tempuh (t) 3. Tekanan

Sudut 40,45,50 Nozzle 1 &2

Kesimpulan dan Saran

selesai

(47)

3.5. Tabel Data Pengujian

Dalam pengujian ini yang akan diambil datanya berupa tekanan angin (Psi).

jarak (m), Waktu peluncuran hingga mendarat (s), Kecepatan (m/s) Dengan sudut peluncuran busur 40,45,50 Derajad dan dengan volume air 450 ml, Berikut table pengujian yang akan dilakukan :

3.5.1. Contoh Tabel Data Pengujian Peluncuran Menggunakan Nozzle 1 dan 2

Sudut

<

Tekanan (psi)

Jarak (meter)

Waktu (Second)

Kecepatan (m/s)

40°

45°

50°

Tabel 3.1. Contoh Tabel Pengjian

(48)

31 BAB IV PEMBAHASAN

Dengan terselesaikannya pengujian selama dua hari dan proses pengujian peluncuran roket dan pengolahan data pada roket air menggunakan 2 jenis Nozzle yang berbeda, yaitu jenis hose kran Air dan hose kompresor modifikasi dengan bentuk nozzle yang berbeda. Dengan pengujian sudut Luncur Louncher , 45° dan 50 ° dan tekanan udara yang diberikan berbeda-beda

pula. Maka diperoleh data tekanan angin yang di akan diuji, Hasil kecepatan luncur roket, dan jarak dihasilkan dari pengujian. Berikut hasil data, tabel serta grafik perbandingan dari hasil pengujian yang telah di hitung :

4. 1 Pengambilan Data Pada Saat Uji Coba

Pada tabel data yang akan di sajikan, data yang terkumpul sudah sudah di rata-rata yaitu:

4.1.1 Data Rata-rata tekanan, jarak, dan waktu peluncuran (Sudut , 45° dan 50 °), dengan volume air 450ml.

Tabel 4.1 Hasil Data Rata-rata Pengujian Pada Nozzle 1 Sudut

<

40°

50 53.8 2 26.9

52 56.5 2 28.25

54 58 3 19.33

56 60 4 15

58 62.5 4.20 14.88

60 65 5 13

45°

50 58.3 3 19.43

52 61.3 4 15.32

54 63.3 4.50 14.06

56 66.8 5 13.36

58 69.3 5.30 13.07

60 71.2 6.30 11.41

(49)

50°

50 58.9 3 19.63

52 61.7 4 15.42

54 63.8 4.30 14.83

56 67.1 5 13.42

58 70.9 6 11.82

60 74.2 6.40 11.62

Tabel 4.2 Hasil Data Rata-rata Pengujian Pada Nozzle 2

Sudut

<

40°

50 34 1.45 23.44

52 37 2 18.50

54 39 2.15 18.14

56 42.20 2.35 17.95

58 44 2.47 17.81

60 47 3 15.67

45°

50 43.40 2.39 18.16

52 44 2.45 17.95

54 47 3.05 15.41

56 51.90 3.38 15.36

58 55 3.60 15.28

60 62.75 4.12 15.23

50°

50 43.75 2.60 16.83

52 45 2.75 16.36

54 47.30 2.95 16.03

56 53.50 3.35 15.97

58 57 3.60 15.83

60 63.70 4.15 15.35

4. 2 Perhitungan Kecepatan

Pengertian dari kecepatan sendiri adalah besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat sebuah benda dapat berpindah. Dan besar dari vektor ini disebut dengan kelajuan dan dinyatakan dalam satuan meter per sekon (m/s) dicari dengan rumus :

(50)

Rumus Kecepatan

Untuk mendapatkan sebuah kecepatan dapat menggunakan rumus kecepatan rata – rata yakni seperti di bawah ini :

V = S / t Keterangan :

• V = kecepatan (m/s)

• S = jarak (m)

• t = waktu tempuh (second)

4.2.1. Perhitungan Kecepatan yang di Hasilkan Nozzle 1 Pada Sudut 40 º Pada Teknan Udara 50 , 52 , 54 , 56 , 58 dan 60 Psi.

1. Pada pengujian tekanan 50 Psi menghasikan jarak 53,80 (meter) dengan waktu tempuh 2 (detik) maka:

Kecepatan (V ) = Jatak (S) / Waktu (t) V = S / t

V = 53.80 meter / 2 detik V = 26.9 m/s

V = 56,50 meter / 2 detik V = 28.25 m/s

(51)

3. Pada pengujian tekanan 54 Psi menghasikan jarak 58 (meter) dengan waktu tempuh 3 (detik) maka:

V = 58 meter / 3 detik V = 19.33 m/s

V = 62,5 meter / 4,20 detik V = 15 m/s

5. Pada pengujian tekanan 58 Psi menghasikan jarak 62.5 (meter) dengan waktu tempuh 4,20 (detik) maka:

V = 62,5 meter / 4,20 detik V = 14,88 m/s

V = 65 meter / 5 detik

(52)

V = 13 m/s

V = 58,3 meter / 3 detik V = 19,43 m/s

V = 61,3 meter / 4 detik V = 15,32 m/s

3. Pada pengujian tekanan 54 Psi menghasikan jarak 63,3 (meter) dengan waktu tempuh 4,50 (detik) maka:

V = 63,3 meter / 4,50 detik V = 14,06 m/s

Kecepatan (V ) = Jatak (S) / Waktu (t)

(53)

V = S / t

V = 66,8 meter / 5 detik V = 13,36 m/s

V = 69,3 meter / 5,30 detik V = 13,07 m/s

V = 71,2 meter / 6,30 detik V = 11,41 m/s

V = 58,9 meter / 3 detik V = 19,36 m/s

(54)

V = 61,7 meter / 4 detik V = 15,42 m/s

V = 63,8 meter / 4,30 detik V = 14,83 m/s

V = 67,1 meter / 5 detik V = 13,42 m/s

V = 70,9 meter / 6 detik

(55)

V = 11,82 m/s

V = 74,2 meter / 6,40 detik V = 11,62 m/s

1. Pada pengujian tekanan 50 Psi menghasikan jarak 34 (meter) dengan waktu tempuh 1,45 (detik) maka:

V = 34 meter / 1,45 detik V = 23,44 m/s

V = 37 meter / 2 detik V = 18,50 m/s

(56)

V = 39 meter / 2,15 detik V = 18,14 m/s

V = 42,20 meter / 2,35 detik V = 17,95 m/s

5. Pada pengujian tekanan 58 Psi menghasikan jarak 44 (meter) dengan waktu tempuh 2.47 (detik) maka:

V = 44 meter / 2,47 detik V = 17,81 m/s

V = 47 meter / 3 detik V = 15,67 m/s

(57)

V = 43,40 meter / 2,39 detik V = 18,16 m/s

V = 44 meter / 2,45 detik V = 17,95 m/s

V = 47 meter / 3,05 detik V = 15,41 m/s

(58)

V = 51,90 meter / 3,38 detik V = 15,36 m/s

V = 55 meter / 3,60 detik V = 15,28 m/s

V = 62,75 meter / 4,12 detik V = 15,23 m/s

V = 43,75 meter / 2,60 detik V = 16,83 m/s

(59)

V = 45 meter / 2,75 detik V = 16,36 m/s

V = 47,30 meter / 2,95 detik V = 16,03 m/s

V = 53,50 meter / 3,35 detik V = 15,97 m/s

V = 57 meter / 3,60 detik

(60)

V = 15,83 m/s

V = 63,70 meter / 4,15 detik V = 15,35 m/s

4.3. Perhitungan Kecepatan Rata - rata

Berdasarkan penjelasan rumus diatas, untuk menghitung kecepatan rata-rata jika diketahui lebih dari satu kecepatan yang akan dihitung maka rumusnya adalah :

4.3.1. Perhitungan Kecepatan Rata-rata yang di Hasilkan Nozzle 1 Pada Sudut 40 º.

S total 26,9 2 + 28,25 2 + 19,33 3 + 15 4 + 14,88 4,20 + 13 5 t total 2 + 2 + 3 + 4 + 4,20 + 5

V 53.8 + 56,5 + 57,99 + 60 + 62,496 + 65 20,2

V = 17,79 m/s

(61)

S total 19,43 3 + 15,32 4 + 14,06 4,50 + 13,36 5 + 13.07 5,30 + 11,41 6,30

t total 3 + 4 + 4,50 + 5 + 5,30 + 6,30

V 58,29 + 61,28 + 63,27 + 66,8 + 69,271 + 71,883 28,1

V = 13,91 m/s

S total 19,63 3 + 15,42 4 + 14,83 4,30 + 13,42 5 + 11,82 6 + 11,62 6,40

t total 3 + 4 + 4,30 + 5 + 6 + 6,40 V 58,89 + 61,68 + 63,769 + 67,1 + 70,92 + 74,368 28,7

V = 13,82 m/s

S total 23,44 1,45 + 18,50 2 + 18,14 2,15 + 17,95 2,35 + 17,81 2’47 + 15,67 3

t total 1,45 + 2 + 2,15 + 2,35 + 2,47 + 3

V 33,988 + 37 + 39,00 + 42,1825 + 43,9907 + 47,01 13,42

V = 18,12 m/s

(62)

S total 18,16 2,39 + 17,95 2,45 + 15,41 3,05 + 15,36 3,38 + 15,28 3,60 + 15,23 4,12

t total 2,39 + 2,45 + 3,05 + 3,38 + 3,60 + 4,12

V 43,4024 + 43,9775 + 47,0005 + 51,9168 + 55,008 + 62,7476 18,99

V = 16,01 m/s

S total 16,83 2,60 + 16,38 2,75 + 16,03 2,95 + 15,97 3,35 + 15,83 3,60 + 15,35 4,15

t total 2,60+ 2,75 + 2,95 + 3,35 + 3,60 + 4,15

V 43,758 + 44,99 + 47,2885 + 53.4995 + 56,988 + 63,7025 19,4

V = 15,99 m/s

4.4. Tabel Data Kecepatan Rata-Rata

Tabel 4.3 Data Hasil Kecepatan Rata-rata dengan Sudut serang sebesar 40º, 45º, 55º

Sudut Peluncuran

Kec. Nozzle 1 (m/s)

Kec, Nozzle 2 (m/s)

Sudut 40° 17.79 18.12

Sudut 45° 13.91 16.01

Sudut 50° 13.82 15.99

(63)

4.5. Grafik Data Rata-rata Tekanan dan Kecepatan Pada Sudut Luncur 40 °, 45 °, 50 °.

4.5.1 Grafik Tekanan dan Kecepatan Pada Nozzle 1 dan Nozzle 2 Dengan Sudut Luncur 40°.

Gambar 4.1 Grafik Tekanan Vs Kecepatan (<40º)

Dari grafik, menunjukan hasil, pada tekanan udara 50 psi s/d 54 psi pada uji coba peluncuran nozzle 1 kecepatan roket lebih cepat di banding kecepatan roket pada nozzle 2 dan jarak yang dihasilkan pada nozzle 1 lebih jauh yaitu 65 meter yang terdapat pada table kecepatan, sedangkan pada nozzle 2 = 47 meter pada tekanan 50 Psi.

0 5 10 15 20 25 30

50 Psi 52 Psi 54 Psi 56 Psi 58 Psi 60 Psi

Kecepatan (m/s)

Perbandingan Tekanan dan Kecepatan Nozzle 1 & 2 Pada sudut 40

Kec. Nozzle 1 Kec. Nozzle 2

(64)

4.5.2. Grafik Tekanan dan Kecepatan Pada Nozzle 1 dan Nozzle 2 Dengan Sudut Luncur 45°.

Dari grafik diatas, menunjukan hasil,kecepatan Rata-rata pada nozzle 2 disudut 45º lebih tinggi yaitu : 16,01 m/s. sedangkan pada Nozzle 2 kecepatan rata-rata yang dihasikan 13.91 m/s.

0 5 10 15 20 25

Kecepatan (m/s)

Perbandingan Tekanan dan Kecepatan Nozzle 1 & 2 Pada sudut 45

Kec. Nozzle 1 Kec. Nozzle 2

(65)

4.5.1 Grafik Tekanan dan Kecepatan Pada Nozzle 1 dan Nozzle 2 Dengan Sudut Luncur 40°.

Dari grafik perbandingan diatas antara kecepatan dan tekanan pada nozzle 2 memiliki kecepatan relatif hanpir berdekatan pada pengujian sudut

luncur 50º

Pembahasan :

Berdasarkan grafik perbandingan antara kecepatan 40°, 45° dan 50°.

Pada sudut 40° peluncuran nozzle 1 kecepatan roket lebih cepat di banding kecepatan roket pada nozzle 2 dan jarak yang dihasikan pada nozzle 1 lebih jauh yaitu 65 meter sedangkan pada nozzle 2 = 47 meter pada tekanan 50 Psi. dan pada sudut luncur 45° kecepatan pada nozzle 1 masih lebih tinggi yaitu : 19,43 m/s dengan jarak 58,30 meter.

0 5 10 15 20 25

Kecepatan (m/s)

Perbandingan Tekanan dan Kecepatan Nozzle 1 & 2 Pada sudut 50

Kec. Nozzle 1 Kec. Nozzle2

(66)

4.13.3 Grafik Perbandingan Daya Hasil Pengukuran Pada Sudut Serang 15

° dan 18 º (Tabel 4.3 dan 4.4)

Gambar 4.4 Grafik Kecepatan Rata-rata (<40º,<45º,<50º)

Pembahasan :

Dari grafik, menunjukan hasil,kecepatan rata-rata nozzle 1 dan nozzle 2 terdapat perbedaan kecepatan. Pada grafik nozzle 2 menghasilkan rata-rata kecepatan yang lebih maksimum Hal tersebut dikarenakan jarak luncur roket yang kebih dekat menghasikan kecepatan m/s roket lebih maksimum.

dikerenakan kecepatan luncur nya maksimum di bagi dengan jumlah waktu terbang yang lebih panjang.

Kenapa demikian‟, karena diameter lobang sembur udara pada nozzle 2 lebih kecil dan udara out atau keluar lebih lama dibandingkan nozzle 1 yang berdiameter lebih besar, namun pada kenyataan, uji coba roket dengan jumlah kapasitas air dan udara yang sama serta berat roket yang sama. Hasil jarak

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

Sudut 40° Sudut 45° Sudut 50°

Kecepatan Rata2 (m/s)

Sudut Peluncuran

Grafik Perbandingan Kecepatan Rata-rata (Nozzle 1 & 2 sudut < 40 , 45 dan 50 )

Kec. Nozzle1 Kec, Nozzle2

(67)

luncur maksimum terdapat pada nozzle 1 yang lebih jauh yaitu: 74,2 meter dengan sudut luncur 50º dangan kecepatan luncur 11,62 m/s.

Dengan hasil keterangan uji coba diatas dapat diketahui bahwa hasil pengujian Nozzle roket Air tipe 1 yaitu tipe hose kran air lebih baik dibandingkan nozzle tipe 2 yaitu: hose kran kompresor , hasil pengijian roket menggunakan tipe Nozzle 1 menghasilkan jarak yang lebih jauh dan maksimum serta menghasilkan kecepatan luncur roket yang stabil.

(68)

51 BAB V PENUTUP

5. 1 Kesimpulan

Pengujian nozzle roket air adalah sebagai sarana pembelajaran ilmu pengetahuan dan teknologi (sains) dengan cara interaktif dan edukasi yang menyenangkan dan menumbuh-kembangkan dan meningkatkan kreativitas dalam inovasi teknologi. Sangat tepat untuk sarana pembelajaran di sekolah Sd, Smp, dan Sma/Smk. Dari hasil pengujian “Pengaruh Dua Tipe Nozzle Terhadap Gaya Terbang Roket Air”, yang dilaksanakan dilapangan terbuka, berlokasi lapangan block O Auri Adisucipto, DIY, kesimpulan yang di dapat adalah sebagai berikut :

1. Pada penelitian ini telah berhasil dilakukan perancangan, pembuatan dan pengujian nozzle roket air.

2. Ada perbedaaan kecepatan pada pengujian roket menggunakan nozzle rancangan satu sama jenis rancangan nozzle yang kedua.

3. Hasil kecepatan rata-rata nozzle 2 lebih tinggi pada berbagai tekanan yang digunakan, jarak yang di hasilkan pada nozzle 1 lebih jauh.

4. Pengisian Angin (udara) dan air, Apabila jumlah tekanan udara yang diberikan berbeda-beda menghasikan jarak tempuh dan waktu terbang roket yang berbeda-beda juga.

5. Dari hasil pengujian kedua model nozzle dapat disimpulkan bahwa pengukuran tekanan injeksi pada nozzle roket air adalah konstan.

(69)

maka dapat diketahui diameter lobang nozzle yang lebih besar menghasikan tekanan dan gaya terbang roket yang lebih baik yaitu pada jenis nozzle satu.

5. 2 Saran

Beberapa saran yang perlu diberikan demi pengembangan penelitian ini dikemudian hari adalah :

1. Pada saat pembuatan Nozzle, agar di buat sedetail dan sepresisi mungkin, hal ini berguna untuk meminimalisir sering terjadinya kemiringan pengeboran pada lobang sembur, bila pada saat proses pengujian peluncuran dan penerbangan roket bisa tepat sasaran.

Untuk kedepanya mungkin dalam proses pembuatan nozzle menggunakan program CNC agar setiap produk nozzle memiliki ukuran yang sama.

2. Pengujian luncur atau terbang roket menggunakan pengisian compressor otomatis.

3. Perlu penambahan material pembanding untuk mengetahui pengaruh material nylon yang dibuat pada nozzle di skiripsi ini.

Semisal‟ menggunakan bahan plastik atau composit terhadap unjuk kerja roket.

4. Pada saat pengujian sebaiknya memperhatikan kecepatan angin, apabila angin terlalu kencang mengakibatkan gaya terbang roket yang tidak maksimal atau lurus.

5. Kemungkinan masih bisa ada perubahan perhitungan pada skripsi ini agar mendapatkan perhitungan yang lebih valid, untuk

(70)

mengevaluasai pada perhitungan selanjutnya ada baiknya menggunakan perhitungan –perhitungan lainnya dengan menggunakan rumus-rumus perhitingan bernouli ataupun menggunakan rumus kecepatan gerak peluru (rumus parabola) dan perhitungan lainnya yang tidak lepas dari ilmu peroketan dan ilmu fisika.

(71)

DAFTAR PUSTAKA

Baskoro, A. A. 2011. Roket Air Sebagai Sebagai Sarana Pembelajaran Sains Keantariksaan Sejak Dini, Prosiding Seminar Astronomi; Bandung.

Suga kiyokatsu, Sularso. 2004. Dasar Perancangan Dan Pemilihan Elemen Mesin;

Jakarta. PT pradya Pramita.

Baskoro, Aldino Adry. 2011. Panduan Lengkap Membuat Peluncur Roket Air Tipe Marsian; Bandung.

Sato, G. Takeshi., N. Sugiarto H., 2000, Menggambar Mesin Menurut Standar ISO, PT. Pradnya Paramita, Jakarta.

Ikawati, Yuni. Dkk., 2010, Menerobos Kendala Menembus Dirgantara , Perpustakaan Nasional RI, Jakarta.

Mott, Robert L., 2004, Machine Element in Mechanical Design, Fourth Edition, New Jersey, Pearson Education.

https://www.scribd.com/doc/190330967/Pengukuran-Kecepatan-Energi-Angin di akses 1 september 2017 pukul 12.50

http://widyaherma.com/2017/02/fungsi-serta-kelebihan-anemometer-analog-dan- digital.html

di akses 1 september 2017 pukul 01.50

https://www.google.com/Amp/S/Saintif.com/Rumus-Kecepatan/amp/.

diakses 5 Maret 2020 pukul 14.50.

(72)

LAMPIRAN

(73)

Proses setting sudut dan arah roket dan pengsian udara

Proses peluncuran Roket

(74)

(75)

(76)

(77)