Makalah Ujian Praktik Fisika (Pendeteksi Banjir Sederhana) 2013/2014

by

MAKALAH UJIAN PRAKTIK FISIKA

“ALAT PENDETEKSI BANJIR SEDERHANA”

fisika

DISUSUN OLEH :

BAYU MAHATMA SAPUTRA

DESAK KADE PUTU MARTINI

DWI SEPTIANI FATIMATUZZAKRAH

ERNAWATI

FAHRUDI HAMDIYA’KUB

 

XII IPA 5

SMAN 1 GERUNG

TAHUN PELAJARAN 2013/2014

BAB I

PENDAHULUAN

 

  1. I.                   Tujuan Pembuatan Alat

 

Dalam pembuatan alat pendeteksi banjir ini adapun beberapa tujuan kami membuat alat ini adalah sebagai berikut :

  1. Sebagai syarat kelulusan dalam ujian praktik fisika tahun pelajaran 2013/2014.
  2. Menciptakan alat yang dapat mendeteksi banjir.
  3. Memberikan informasi-informasi tentang alat pendeteksi banjir.
  4. Menerapkan teori-teori fisika yang telah dipelajari.
  5. Meningkatkan kewaspadaan masyarakat terutama di daerah rawan banjir agar tetap siaga apabila banjir datang.
  1. II.                Alat dan Bahan yang dibutuhkan
  1. Bel Listrik
  2. Kaleng bekas
  3. Kabel
  4. Air
  5. Lampu dan tempatnya
  6. Cok Lampu
  7. Isolasi
  8. Gunting
  9. Cutter
  10. Botol bekas Aqua
  11. Sterofoam bekas
  12. Kertas karton
  13. Double Tape
  14. Lem G

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

 

  1. I.                   Latar Belakang

 

Bencana alam merupakan salah satu bencana alam yang timbul akibat tindakan manusia yang berbuat ceroboh dan merusak. Bencana alam apapun itu pasti akan menimbulkan kerugian, baik itu material maupun psikologis. Bencana alam menyebabkan banyak orang kehilangan tempat tinggal, sumber mata pencaharian, anggota keluarga, bencana alam juga dapat menimbulkan trauma bagi korban-korbannya. Maka dari pada itu, bancana alam apapun itu harus dicegah agar tak terjadi demi tercapainya hidup yang aman dan tenteram. Adapun salah satu jenis bencana alam itu adalah banjir.

Banjir timbul akibat hutan dan pepohonan tidak dapat lagi menahan air yang berlebih. Ketika hujan air akan diserap oleh tumbuhan dan pepohonan, dan air yang tidak terserap akan mengalir ke sungai. Ketika air sungai tidak dapat lagi meneruskan atau mengalirkan air tersebut, air akan meluap ke daratan. Banjir biasanya terjadi ketika hujan turun deras secara terus menerus. Banjir tidak hanya merusak barang berharga serta lingkungan, membahayakan hidup manusia dan binatang, namun Banjir juga mempunyai efek lain juga. Banjir yang berkecepatan tinggi menyebabkan erosi lahan seperti halnya permasalahan pemecahan sedimen ke arah muara. Juga merusak tempat ikan bertelur dan kehidupan rimba, tempat kediaman binatang rimba juga sering dibinasakan. Banyak warga yang kehilangan tempat tinggal, mengalami gagal panen, terputusnya roda perekonomian di daerah yang terkena banjir, seperti jalan terendam banjir, maka kendaraan untuk distribusi pun terhenti karena tidak bisa lewat. Banyak pelajar tidak bisa sekolah, karena sekolahnya terendam banjir, padahal sekolah salah satu cara meningkatkan SDM ( Sumber Daya Manusia ) Indonesia. Kerugian keuangan karena banjir ditaksir sekitar jutaan Dolar Amerika per tahun. Untuk itu, diperlukan sebuah alat yang bisa mencegah terjadinya kerugian-kerugian akibat banjir ini. Salah satu alat iu adalah “Alat Pendeteksi Banjir Sederhana”.

Pembuatan alat ini cukup mudah karena alat ini menerapkan sistem rangkaian listrik tertutup. Artinya tidak menerapkan sistem rangkaian instalasi listrik yang rumit, dengan demikian masyarakat dapat membuat alat pendeteksi banjir mandiri dan alat ini bisa sebagai alternatif. Karakter pendeteksi banjir sederhana ini adalah prinsip rangkaian listrik tertutup digabung dengan hukum Archimides, dimana setiap benda yang dimasukkan ke dalam fluida baik seluruhnya atau sebagian akan mendapatkan atau dikenai gaya dari segala arah sebesar berat benda yang dimasukkan tadi. Dengan demikian, dapat dikatakan setiap benda yang dimasukkan dalam fluida akan mendapatkan gaya angkat ke atas. Digabungkan dengan prinsip rangkaian listrik, disana terdapat saklar otomatis yang akan menghubungkan rangkaian tersebut karena adanya dorongan air sungai yang meninggi. Dengan demikian, ketika saklar terhubung maka arus listrik dapat mengalir dan menghidupkan lampu serta membunyikan alarm peringatan.

  1. II.                Landasan Teori

 

Alarm secara umum dapat didefinisikan sebagai bunyi peringatan atau pemberitahuan. Dalam istilah jaringan, alarm dapat juga didefinisikan sebagai pesan berisi pemberitahuan ketika terjadi penurunan atau kegagalan dalam penyampaian sinyal komunikasi data ataupun ada peralatan yang mengalami kerusakan (penurunan kinerja). Pesan ini digunakan untuk memperingatkan operator atau administrator mengenai adanya masalah (bahaya) pada jaringan. Alarm memberikan tanda bahaya berupa sinyal, bunyi, ataupun sinar. Praktikum ini tentang pembuatan alarm banjir. Alarm Banjir berfungsi untuk memperingatkan apabila akan terjadi banjir. Cara kerjanya menggunakan sensor air hujan dan akan memberi sinyal apabila debit air hujan yang turun sudah melebihi batas.

Rangkaian listrik adalah susunan komponen-komponen elektronika yang dirangkai dengan sumber tegangan menjadi satu kesatuan yang memiliki fungsi dan kegunaan tertentu. Arus listrik dalam suatu rangkaian listrik hanya dapat mengalir jika rangkaian listrik tersebut berada dalam keadaan terbuka. Rangkaian listrik ada dua macam yaitu rangkaian listrik terbuka dan rangkaian listrik tertutup. Rangkaian listrik terbuka adalah rangkaian listrik yang memiliki ujung-ujung rangkaian. Sedangkan rangkaian listrik tertutup adalah rangkaian listrik yang tidak memiliki ujung-ujung rangkaian. Di dalam rangkaian listrik tertutup ini arus listrik dapat mengalir mengikuti jenis suatu rangkaian.  Syarat dari rangkaian tertutup adalah sebagai berikut:

–          Arus listrik hanya dapat mengalir dalam rangkaian tertutup dari potensial  tinggi ke potensial rendah atau dari kutub (+) ke kutub (-).

–          Menurut perjanjian, arus listrik pada penghantar searah dengan gerak muatan (+) dan berlawanan dengan gerak muatan (-).

Hukum Archimedes

Jika kita memasukkan sebuah benda ke dalam sebuah wadah yang berisi penuh air, maka air dalam wadah tersebut akan tumpah. Apabila air yang tumpah dari wadah tersebut diukur beratnya ternyata beratnya sama dengan berat benda yang dimasukkan ke dalam wadah tersebut. Hal ini sesuai dengan hukum Archimedes yang ditemukan oleh Archimedes. Archimedes adalah seorang ilmuwan terbesar pada zamannya. Ia lahir di kota Syracuse, Sisilia pada tahun 287 SM dan meninggal pada tahun 212 SM. Archimedes dikenal sebagai ahli fisika, marematika, optika dan astronomi. Archimedes terkenal juga dengan teorinya tentang hubungan antara permukaan dan volume dari sebuah bola terhadap selinder. Dia juga dikenal dengan teori dan rumus dari prinsip hydrostatic dan peralatan untuk menaikkan air – ‘Archimedes Screw’ atau sekrup Archimedes, yang sampai sekarang masih banyak digunakan di negara-negara berkembang. Walaupun pengungkit atau ungkitan telah ditemukan jauh sebelum Archimedes lahir, Archimedes yang mengembangkan teori untuk menghitung beban yang dibutuhkan untuk pengungkit tersebut. Archimedes juga digolongkan sebagai salah satu ahli matematika kuno dan merupakan yang terbaik dan terbesar di jamannya. Ia dijuluki sebagai Bapak Eksperimen, karena mendasarkan penemuannya pada percobaan tentang hukum Archimedes. Hukum Archimedes mengatakan:

“Benda yang dimasukkan atau dicelupkan sebagian atau seluruhnya dalam zat cair akan mendapatkan gaya yang  arahnya ke atas dan besarnya sama dengan berat  zat cair yang dipindahkan oleh benda itu”.

Gaya ke atas yang dialami oleh benda tersebut disebut dengan gaya apung. Gaya apung sama dengan berat benda di udara dikurangi dengan berat benda di dalam air.

FA = wu – wa

Ada tiga kemungkinan peristiwa yang terjadi jika sebuah benda dimasukkan ke dalam zat cair.  Seperti ditunjukkan pada gambar berikut!

Benda Terapung

fsk1

 Benda dikatakan terapung jika sebagian benda masih muncul diatas permukaan zat cair. Benda terapung jika :

  • ρB < ρc , Massa jenis benda (ρB ) lebih kecil dari massa jenis zat cair (ρc).
  • FA = wB , Besar gaya apung (FA) sama dengan berat benda.
Benda Melayang

fsk2

 Benda dikatakan melayang jika benda berada dalam zat cair, tetapi tidak berada di dasar zat cair. Benda melayang jika :

  • ρB = ρc, Massa jenis benda (ρB ) sama atau hampir sama dengan massa jenis zat cair (ρc).
  • FA = wB, Besar gaya apung (FA) sama atau hampir sama dengan berat benda.
Benda Tenggelam

fsk3

Benda dikatakan tenggelam jika berada di dasar zat cair. Benda tenggelam  jika :

  • ρB > ρc, Massa jenis benda (ρB ) lebih besar dari massa jenis zat cair (ρc).
  • FA < wB, Besar gaya apung (FA) lebih kecil dari berat benda.

 

BAB III

LANGKAH-LANGKAH

 

  1. I.                   Langkah-langkah pembuatan alat

 

  1. Buatlah kotak dari kertas karton sesui keinginan sebagai tempat alat yang akan dirangkai.
  2. Tempel botol yang sudah di potong pada salahsatu bagian pinggir kotak.
  3. Buatlah rangkaian listrik paralel antara bel dengan lampu.
  4. Buatlah saklar dari kaleng bekas dengan cara membuat dua buah bundaran dan diberikanlubang ditengahnya sebagai tempat penyambungan antara kabel dengan kaleng.
  5. Buatlah bundaran dari sterofoam sesuai dengan besar bundaran yang dibuat dari kaleng.
  6. Tempelkan sterofoam tersebut pada salah satu bundaran kaleng.
  7. Buatlah sebuah wadah air dari botol minuman dengan melubangi bagian atasnya.
  8. Pasang lampu dan bel pada kotak yang telah dibuat.
  9. Rangkai semua alat menjadi satu kemudian tempatkan kaleng yang ditempelkan sterofoam pada dasar botol dan kaleng yang satunya diikatkan di bagian atas botol.
  10. Ujilah alat dengan menghubungkan ke arus listrik.

BAB IV

PENUTUP

 

  1. I.                   Kesimpulan

            Arus listrik dapat mengalir pada rangkaian tertutup. Kabel seng di dalam botol  berfungsi sebagai saklar. Ketika wadah diisi dengan air sterofoam akan menyesuaikan dengan keadaan permukaan air, sehingga apabila permukaan air semakin tinggi maka lama kelamaan sterofoam dan kaleng yang ditempelkan akan menyentuh kaleng yang diatas sehingga arus listrik tersambung kemudian alarm akan berbunyi dan lampu akan menyala sesuai fungsinya. Sehingga banjir  yang akan terjadi dapat segera kita ketahui.

            Kesimpulan yang diperoleh dari eksperimen ini adalah sebagai berikut:

  1. Prinsip kerja alarm pendeteksi banjir ini adalah memanfaatkan prinsip rangkaian tertutup digabung dengan hukum Archimedes.
  2. Pembuatan alarm banjir ini sangat bermanfaat bagi masyarakat, karena saat musim hujan negeri kita sering dilanda bencana banjir.
  3. Selain itu pembuatan alat yang sangat sederhana ini dapat di buat oleh masyarakat sekitar, dan cara mengoperasikannya pun sangat mudah.
  1. II.                Saran

            Saran yang dapat diberikan pada eksperimen ini adalah sebagai berikut:

  1. Alat ini sebaiknya digunakan di rumah atau tempat-tempat yang rawan banjir, dan diletakkan di tempat yang terbuka yang bisa dijangkau oleh air  dengan jumlah banyak sehingga alat ini dapat berfungsi secara maksimal.
  2. Alat ini dapat digunakan pada kamar mandi untuk memperingati bahwa bakmadi yang diisi telah penuh.  Sehingga air tidak terbuang sia-sia dan pembayaran air pun tidak meningkat (khusus yang menggunakan PDAM).

 

Tinggalkan komentar