MAKALAH ROKET SEDERHANA

ROKET SEDERHANA

BAB I

PENDAHULUAN

1.      Latar Belakang

Roket merupakan wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan terbang yang menghasilkan dorongan melalui reaksi pembakaran dari mesin roket. Dorongan ini terjadi karena reaksi cepat pembakaran/ledakan dari satu atau lebih bahan bakar yang dibawa dalam roket. Seringkali definisi roket digunakan untuk menujuk kepada mesin roket. Ketika baru dikembangkan, roket digerakkan berkat hasil pembakaran bahan bakar minyak gas dan oksigen cair.

Campuran itu menghasilkan gas panas yang meledak ke bawah dan mendorong roket ke atas. Saat ini, roket sudah dikembangkan menjadi lebih canggih yaitu dapat menggunakan bahan bakar padat maupun bahan bakar cair. Untuk penjelajahan angkasa luar yang tidak terdapat udara makan roket harus membawa sendiri bahan bakar oksigen untuk menghasilkan daya dorong yang diperlukan.

Roket adalah sejenis system propulsi yang membawa bahan bakar dan oksigennya sendiri. Dorongan pada roket merupakan penerapan yang menarik dari hukum III Newton dan Hukum Kekekalan Momentum yaitu dengan memancarkan aliran massa hasil pembakaran propelan.  Roket memiliki tangki yang berisi bahan bakar hydrogen cair dan oksigen cair. Bahan bakar tersebut dibakar dalam ruang pembakaran sehingga menghasilkan gas, lalu dibuang melalui mulut pipa yang terletak dibelakang roket. Akibatnya terjadi perubahan momentum pada gas selama selang waktu tertentu.

Roket adalah sebuah contoh dari sekian banyak peralatan yang dipergunakan penerapan hukum kekekalan momentum, bagaimana gerak roket dapat menggunakan hukum kekekalan momentum dalam geraknya. Gerak roket dapat membantu memahami konsep hukum kekekalan momentum. Untuk mengetahui hal ini lebih jauh, maka perlu dilakukan suatu kajian tentang roket sederhana ini.

1

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1  Dasar Teori

Prinsip propulsi roket akan dianalogikan dengan menggunakan roket air sederhana. Prinsipnya adalah botol akan meluncur bila botol diberi tekanan udara yang tinggi (dari pompa) dan didalamnya diberi sedikit air untuk menghasilkan tenaga semburan yang lebih besar. Prinsip kerja roket ini merupakan penerapan dari hukum ketiga Newton dan kekekalan momentum. Dasar hukum roket air adalah hukum Newton 3 “Apabila sebuah benda memberikan gaya kepada benda lain, maka benda kedua memberikan gaya kepada benda yang pertama. Kedua gaya tersebut memiliki besar yang sama tapi berlawanan arah”.

Teori dasar peluncuran roket air, sama dengan percobaan balon yang meluncur ke atas. Roket air memberikan gaya aksi yang sangat besar kepada gas, dengan mendorong gas keluar, dan gas tersebut memberikan gaya reaksi yang sama besar, dengan mendorong roket air ke atas. Roket air mendorong gas ke bawah, gas mendorong roket air ke atas. Inilah yang disebut hukum aksi-reaksi/ Newton3.

Berdasarkan kekekalan momentum, kelajuan akhir yang dapat dicapai sebuah roket bergantung pada banyaknya bahan bakar yang dapat dibawa oleh roket dan kelajuan pancaran gas. Ketika bahan bakar tahap pertama telah terbakar habis, roket ini dilepaskan begitu seterusnya, sehingga pesawat-pesawat antariksa yang pergi ke luar angkasa dapat terbang tinggi meninggalkan bumi. Banyaknya stage atau tahapan tergantung kebutuhan kelajuan pada misi roket itu sendiri.

2.2  Tujuan Penelitian

Menentukan kecepatan roket pada berbagai sudut. Menentukan ketinggian maksimun yang dapat dicapai roket. Agar dapat membuktikan dasar teori Newton melalui alat yang sederhana yaitu roket air, mengetahui prinsip cara kerja roket air, dan mengetahui bagaimana langkah atau cara membuat roket air.

2

BAB III

PEMBAHASAN

3.1 Alat dan Bahan dalam pembuatan Roket Air:

1.      Botol bekas aqua (ukuran minimal 1,5 Liter)

2.      Karton

3.      Isolasi/Lem pipa

4.      Pentil sepeda

5.      Pompa

6.      Penyangga

7.      Cutter

8.      Lem pipa isarplas

9.      Gergaji besi

10.  Pipa

11.  Pipa elbow 6 buah

12.  Tutup pipa

13.   Gergaji Pipa

3.2 Cara membuat Roket Air :

1.      Siapkan aqua botol yang berukuran 1,5 liter

2.      Balutlah botol dengan kertas karton, jika ingin memperindah roket air lapisi dengan     kertas manila

3.      Setelah kertas terekat dengan kuat, buatlah kerucut pada belakang botol menggunakan kertas karton

4.      Buatlah sayap sebanyak 4 buah lengketkan pada badan roket agar roket tersebut seimbang

3

3.4  Cara membuat Peluncur :

1.      Potong pipa paralon ½ inch menjadi 3 bagian dan rangkai lah membentuk huruf T, kemudian satukan dengan sambungan pipa, dan bagian kepala rangkain huruf T diberi dop yang nantinya berfungsi sebagai alas. Dan ujung yang berlawanan disambung dengan pipa yang sama ukurannya tapi tanpa menggunakan sambungan pipa. Agar bagian sambungan tersebut terlihat menggelembung. Fungsinya untuk menahan roket  saat akan diluncurkan, rekatkan sambungan-sambungan tersebut menggunakan lem pipa.

2.      Susun pipa mengelilingi sambungan pipa yang mengelembung dan rekatkan dengan lem supaya lebih kuat. Masukkan sambungan pipa ukuran 1 inch sehingga posisinya berada dalam sambungan tersebut. Fungsi sambungan ini adalah sebagai penahan agar roket tidak terlepas sebelum mencapai tekanan yang maksimal.

3.      Ujung pipa bagian badan diberi dop yang telah dipasang pentil, kemudian diberi lem. Fungsinya untuk menghubungkan peluncur dengan pompa

4.     
Usahakan di setiap sambungan jangan sampai ada lubang supaya udara tidak dapat keluar ataupun masuk.

4

3,5  Prinsip Cara kerja/ Operasi Roket Air

1.      Dimasukkan air secukupnya ke dalam badan roket air melalui mulut botol (untuk gaya dorong yang maksimal, volume air sepertiga volume botol). Air digunakan sebagai medium pendorong roket air (massa jenis air lebih besar dari pada massa jenis udara)

2.      Katup roket air dipasang dengan badan roket air. Katup roket air memliki luas penampang yang jauh lebih kecil dibandingkan mulut botol

3.      Tusukkan pentil kedalam katup sampai melewati katup.

5

4.      Dilakukan pemompaan bertujuan untuk menempatkan volume, volume berbanding terbalik dengan tekanan. Semakin kecil volume semakin besar tekanan. Semakin besar frekuensi pemompaan atau semakin banyak dipompa, semakin jauh jarak yang ditempuh roket. Pada saat pemompaan dirasa cukup, lepaskan roket tersebut.

6

BAB IV

ANALISA

            Jadi, dari percobaan ini kita dapat mengambil kesimpulannya. Bahwa, gas yang dikompresi ke dalam botol, akan mengakibatkan gaya aksi-reaksi yang dapat meuncurkan Roket Air.

            Roket air, menggunakan jumlah energy yang cukup besar dan dapat berbahaya jika ditangani secara tidak benar atau salah dalam pemilihan bahan konstruksi sehingga terjadi kegagalan. Ada beberapa prosedur keamanan yang hrus diikuti oleh pembut roket air, antara lain :

1.      Ketik sebuah roket air dibangun, tekanan harus diuji

2.      Tidak boleh menggunakan bahan logam.

3.      Pada saat memompa dan peluncuran roket, para personel harus menjaga jarak aman.

4.      Roket air hanya diluncurkan di tempat yang luas, agar tidak menyakiti orang lain.

5.      Jangan mengarahkan roket air pada orang,binatang, property lainnya.

6.      Lem yang digunakan harus benar-benar kuat.

BAB V

KESIMPULAN

           Roket air adalah roket yang berbahan bakar atau lebih tepatnya berbahan pendorong air dan udara bertekanan. Seperti kita ketahui bahwa udara dalam suatu ruangan akan menekan ke segala arah dan akan mengalir menuju tekanan yang lebih rendah. Dengan dasar tersebut jika suatu botol diisi dengan udara dengan tekanan tertentu makan udara dalam botol akan meneka ke segala arah dan jika botol dilubangi pada suatu titik makan udara akan keluar dari lubang tersebut dan akan menyebabkan gaya yang berlawanan arah dari keluarnya udara.

           Roket bekerja karena adanya aksi dan reaksi. Perubahan momentum pada lubang pengeluaran sama dengan perubahan momentum yang dialami roket, jadi air dan udara yang dikeluarkan dari dalam botol menyebabkan botol terdorong berlawanan arah dari keluarnya air dan udara.

7

1.      Roket air adalah sejenis roket model yang menggunakan bahan bakar air sebagai reaksi massa.

2.      Pada dasarnya, sebuah roket dari jenis apapun memiliki cara kerja yang sama, yakni memanfaatkan gaya aksi-reaksi.

3.      Bahan bakar yang berupa air menciptakan gas panas yang terus mengembang sehingga menghasilkan tekanan ke bawah dan mendorong roket untuk meluncur

4.      Agar roket data dipercepat ke atas maka gaya dorong harus lebih besar dari gaya eksternal.

5.      Banyaknya air pengisi roket mempengaruhi ketinggian luncuran roket, untuk roket yang diisi     ¹/₄ badan roket,    badan roket, berangsur-angsur mengalami kenaikan tinggi luncuran.

DAFTAR PUSTAKA

Www.google.co.id

http://wikipedia.org

http://fisikaasyik.com

http://berbagaipengetahuan.blogspot.com

www.engineeringtown.com

8