Scientific Club - Rocket Air

A. Pengantar 

Eksperimen rocket air adalah kegiatan di mana sebuah roket yang terbuat dari botol plastik diluncurkan dengan menggunakan tekanan udara dan air sebagai bahan bakar. Eksperimen ini sering digunakan dalam pendidikan sains untuk mengajarkan konsep dasar fisika seperti tekanan, gaya dorong, aerodinamika, dan prinsip aksi-reaksi Newton. Berikut adalah penjelasan lengkap mengenai eksperimen roket air:

Tujuan

1. Memahami prinsip tekanan dan gaya dorong: Melalui eksperimen ini, siswa dapat mempelajari bagaimana tekanan udara dapat digunakan untuk menghasilkan gaya dorong.
2. Menerapkan Hukum Newton: Eksperimen ini memberikan ilustrasi praktis dari Hukum Ketiga Newton (aksi dan reaksi).
3. Mengembangkan keterampilan praktis: Siswa belajar untuk merancang, membangun, dan menguji sebuah perangkat eksperimen.

Langkah-langkah

1. Persiapan Alat dan Bahan: Kumpulkan semua alat dan bahan yang dibutuhkan.
2. Pembuatan Badan Roket: Isi botol plastik dengan air hingga sekitar 1/3 penuh. Air akan berfungsi sebagai bahan bakar roket.
3. Pembuatan Braket (Opsional): Buat braket menggunakan pipa PVC untuk menahan roket dalam posisi tegak selama proses peluncuran.
4. Pengisian Udara: Pasang gabus atau penutup karet di leher botol. Hubungkan selang pompa udara ke gabus atau penutup tersebut.
5. Peluncuran Roket: Pompa udara ke dalam botol hingga tekanan cukup tinggi. Lepaskan roket dari braket dengan cepat dan amati jalur penerbangannya.
6. Pengamatan: Catat jarak dan waktu terbang roket. Amati faktor-faktor yang mempengaruhi performa roket.
7. Analisis Hasil: Bandingkan hasil dengan teori. Identifikasi variabel yang dapat mempengaruhi kinerja roket.
8. Evaluasi dan Keselamatan: Evaluasi keseluruhan proses eksperimen dan pastikan semua langkah dilakukan dengan aman.

Prinsip Kerja

1. Tekanan Udara: Udara yang dipompa ke dalam botol meningkatkan tekanan di dalam botol. Ketika botol dilepaskan, tekanan udara mendorong air keluar dengan cepat, menghasilkan gaya dorong.
2. Gaya Dorong (Thrust): Air yang keluar dari botol mendorong botol ke arah yang berlawanan, mengangkat roket ke udara.
3. Hukum Aksi-Reaksi: Hukum Ketiga Newton menyatakan bahwa setiap aksi memiliki reaksi yang sama besar dan berlawanan arah. Dalam kasus roket air, aksi adalah keluarnya air dari botol, dan reaksi adalah dorongan yang mengangkat botol.

Keselamatan

1. Gunakan kacamata pelindung untuk melindungi mata dari percikan air atau benda lain.
2. Pastikan area peluncuran aman dan jauh dari orang lain atau benda yang mudah rusak.
3. Jangan melebihi tekanan maksimum yang dapat ditahan oleh botol untuk menghindari risiko ledakan.
4. Eksperimen roket air adalah cara yang menyenangkan dan edukatif untuk mempelajari prinsip-prinsip dasar fisika sambil mengembangkan keterampilan praktis dan analitis.

B. Cara Pembuatan Braket (Dudukan Peluncur):

Bahan dan Alat yang Diperlukan:

1. Pipa PVC yang telah dipotong seperti gambar dibawah ini
2. Kawat 2 Mili
3. Lem Paralon
4. Tali tis

Tahapan	Fokus	Deskripsi	Solusi
1. Persiapan Alat dan Bahan	Mengumpulkan bahan dan alat	Siapkan bahan seperti pipa PVC dengan diameter 1-2 inci, T-joint, elbow joint, mur dan baut, serta alat seperti gergaji PVC, bor, dan obeng.	Pastikan semua alat tersedia dan dalam kondisi baik.
2. Pembuatan Dasar Braket	Membuat alas braket	Potong pipa PVC menjadi 4 bagian dengan panjang sekitar 30 cm untuk membuat alas berbentuk persegi.	Gunakan penggaris dan pensil untuk mengukur dan menandai pipa sebelum memotongnya.
3. Merakit Dasar Braket	Merakit bagian dasar	Hubungkan keempat pipa PVC dengan 4 elbow joint membentuk persegi.	Pastikan sambungan rapat dan kokoh dengan menggunakan perekat PVC jika perlu.
4. Pembuatan Penyangga Vertikal	Membuat penyangga vertikal	Potong pipa PVC menjadi 2 bagian dengan panjang sekitar 60 cm untuk penyangga vertikal.	Pastikan pemotongan pipa PVC rapi dan sejajar agar penyangga berdiri tegak.
5. Pemasangan Penyangga Vertikal	Menghubungkan penyangga ke alas	Sambungkan kedua pipa vertikal ke alas menggunakan T-joint di kedua sisi alas persegi.	Pastikan T-joint terpasang dengan kuat dan penyangga berdiri tegak lurus.
6. Pembuatan Penahan Botol	Membuat penahan botol roket	Potong pipa PVC menjadi 2 bagian pendek, sekitar 20 cm, dan pasang secara horizontal di penyangga vertikal menggunakan T-joint.	Gunakan clamp atau penjepit untuk memegang botol roket dengan kuat dan stabil.
7. Pemasangan Pompa Udara	Menghubungkan pompa ke braket	Pasang selang pompa udara ke bagian bawah T-joint yang terhubung ke botol roket.	Pastikan koneksi antara selang dan T-joint rapat untuk menghindari kebocoran udara.
8. Uji Stabilitas	Memastikan braket stabil	Uji coba braket dengan menempatkan botol roket dan memompa udara untuk memastikan kestabilan.	Tambahkan beban pada alas atau gunakan penyangga tambahan jika braket kurang stabil.
9. Finishing	Menyelesaikan dan memperkuat	Periksa semua sambungan dan kencangkan mur dan baut jika diperlukan.	Gunakan kertas amplas untuk menghaluskan bagian-bagian yang tajam dan bersihkan area kerja.
10. Keselamatan	Memastikan keselamatan	Pastikan semua bagian braket tidak memiliki ujung tajam dan aman untuk digunakan.	Gunakan pelindung seperti kacamata dan sarung tangan saat melakukan percobaan.

C. Cara Pembuatan Badan Rocket

Membuat badan roket air dari botol bekas adalah proyek yang menyenangkan dan edukatif. Berikut adalah langkah-langkah untuk membuatnya.

Bahan dan Alat yang Diperlukan:

1. Botol plastik bekas Coca Cola/ Sprite/Fanta (1,5 liter atau 2 liter)
2. Penutup botol
3. Pompa udara (dengan jarum untuk inflasi bola)
4. Pipa PVC atau sedotan tebal
5. Pipa PVC yang telah diluruskan (untuk sirip)
6. Lem panas atau lem tembak
7. Gunting atau cutter
8. Selotip kuat
9. Air

Persiapan Botol:

1. Bersihkan botol plastik dan pastikan tidak ada cairan yang tersisa di dalamnya.
2. Isi botol dengan air sekitar sepertiga bagian (ini adalah bahan bakar roket air Anda).

Pembuatan Sirip:

1. Gambar dan potong tiga atau empat sirip dari kertas karton atau plastik tebal.
2. Sirip ini harus berbentuk segitiga dengan satu sisi rata yang akan ditempelkan ke botol.
3. Tempelkan sirip ke bagian bawah botol (di dekat leher botol) menggunakan lem panas atau lem tembak. Pastikan sirip-sirip tersebut sejajar dan simetris.

Membuat Peluncur:

1. Buat lubang kecil pada penutup botol yang cukup besar untuk memasukkan jarum pompa udara.
2. Masukkan jarum pompa udara ke dalam lubang di penutup botol dan pastikan kencang agar udara tidak bocor.
3. Rekatkan pipa PVC atau sedotan tebal ke penutup botol agar jarum pompa tidak mudah lepas.

Mengisi Air dan Memompa Udara:

1. Isi botol dengan air hingga sepertiga bagian.
2. Pasang penutup botol yang telah dilengkapi dengan jarum pompa udara dan pastikan terpasang dengan kuat.

D. Melakukan Peluncuran

1. Tempatkan roket di tempat terbuka yang aman, seperti lapangan atau taman.
2. Hubungkan pompa udara ke jarum di penutup botol.
3. Pompa udara ke dalam botol hingga tekanan cukup tinggi. Biasanya, Anda akan merasakan peningkatan tekanan dan botol akan terasa lebih kencang.
4. Lepaskan penutup botol dengan cepat untuk meluncurkan roket. Air akan keluar dari botol dengan tekanan udara, mendorong roket terbang ke atas.
5. Tips Keselamatan:
6. Selalu lakukan peluncuran di area terbuka yang luas dan aman.
7. Jangan berdiri tepat di atas atau di depan roket saat memompa udara.
8. Gunakan kacamata pelindung untuk melindungi mata dari percikan air atau bagian yang mungkin terlepas.