Contoh Laporan Praktikum Fisika : Gaya Angkat Pesawat

PERCOBAAN
GAYA ANGKAT PADA PESAWAT

A.     Tujuan Percobaan

1.      Menyelidiki gaya angkat pada pesawat terbang.

B.     Dasar Teori

            sebuah mekanisme kerja sebuah pesawat kertas.  Untuk menerbangkan pesawat kertas hal yang harus dilakukan adalah mendorongnya atau melemparnya ke udara. Dorongan yang diberikan pada pesawat tersebut adalah sebuah gaya yang mampu menjaga pesawat tetap terbang. Mengapa harus diberi gaya dorong? Sama seperti gerobak sapi bisa Jalan karena ditarik oleh sapi begitu juga pesawat terbang bisa terbang karena ada gaya dorong dari baling-balingnya dan pesawat kertas karena didorong ke udara.

            Lalu dorongan tidak bisa menjelaskan sepenuhnya bagaimana pesawat bisa terbang, bagaimana penjelasannya? Ya, gaya dorong memang belum bisa menjelaskan bagaimana pesawat bisa terangkat. Selain gaya dorong factor Utama yang mempengaruhi adalah bentuk dari sayap pesawat tersebut. Desain sayap pada pesawat memungkinkan untuk menciptakan lift “gaya angkat” sehingga pesawat tersebut dapat terbang. Lift dihasilkan karena aliran udara yang dibelokkan ketika melewati sayap pesawat, yang menyebabkan perbedaan tekanan antara sisi atas dan sisi bawah. Perbedaan tekanan udara ini akan menyebabkan aliran udara dibelokkan ke sisi bawah pesawat sehingga menimbukan gaya aksi, sesuai hukum Newton yang ketiga maka setiap aksi yang dihasilkan akan menimbulkan gaya reaksi.[1] Nah gaya reaksi inilah yang nantinya akan mengangkat pesawat ke udara. Untuk lebih memahaminya, perhatikan gambar di bawah ini

 

Pertanyaan selanjutnya, mengapa aliran tersebut bisa belok? Henri Coanda (1886-1972) menemukan suatu fenomena bahwa aliran fluida cenderung menempel ke permukaan di dekatnya. Artinya udara tidak lewat begitu saja, tetapi mengikuti bentuk permukaan di dekatnya. Artinya streamline aliran fluida tersebut akan berubah sesuai dengan bentuk permukaan di dekatnya. Hal ini menyebabkan aliran udara terbelokkan ketika melewati permukaan sayap.

                        Struktur dan teori dari sayap-sayap adalah suatu struktur aerodinamik yang mampu membangkitkan gaya angkat ketika kontak dengan molekul udara yang bergerak ‘misalnya angin’. Gaya angkat atau Lift dapat dibangkitkan oleh sayap karena bentuk unik dari sayap. Bentuk ini melengkung dibagian atas permukaan dan hampir datar dibagian bawah permukaan. Keadaan tidak lazim ini mengakibatkan udara mengalir lebih cepat diatasnya daripada dibagian bawah permukaannya. Perbedaan kecepatan ini berakibat perbedaan tekanan diantara bagian atas dan bawah sayap yang menghasilkan gaya pada sayap. Gaya tersebut disebut gaya angkat.

Nilai dari gaya angkat didapat dari sayap yang bergantung pada airfoilnya dan angle of incidence. Biasanya hubungan antara sudut pada sayap secara tetap condong terhadap sudut pesawat dan sejumlah lift yang bertambah. Dalam sudut yang kecil, ketika sudut serang meningkat, gaya angkat pun meningkat, yang nantinya pada suatu titik dimana gaya hambat akan mendominasi gaya angkat sampai nantinya pesawat akan “stall” Teori lift Sebuah pesawat ketika terbang mengalami empat gaya : Gaya angkat (lift), gaya gravitasi, gaya dorong (thrust), dan gaya hambat (drag). Gaya hambat dan gaya angkat menyelimuti gaya aerodinamik karena akan selalu ada pada setiap pergerakan dari pesawat di udara.

                        Gaya angkat dihasilkan dari tekanan yang lebih kecil yang ada diatas permukaan sayap bila dibandingkan dengan tekanan yang ada di permukaan bawah sayap, sehingga menyebabkan sayap terangkat ke atas. Bentuk khusus dari sayap pesawat atau (airfoil) yang di desain sehingga udara mengalir diatasnya dengan kecepatan yang lebih cepat, sehingga tekanannya akan lebih kecil dan sayap akan terangkat.

C.     Alat dan Bahan

a)    Alat:

1)      1 Kertas HVS

b)Bahan:

D. Prosedur Kerja

1.    Dilipat kertas seperti gambar di bawah ini

2.    Dilemparkan pesawat kertas ke udara

3.    Dilipat ujung sayap pesawat kearah atas

4.    Dilemparkan pesawat kertas ke udara

5.    Diulangi percobaan beberapa kali guna mendapat data yang tepat

6.    Dicatat hal-hal penting yang didapat dan simpulkan

E.  Hasil Pengamatan

Setelah diamati dapat disajikan seperti tabel.01  dibawah ini:

Gambar	Proses	Hasil Pengamatan
	1. Saat sayap pesawat kertas dalam keadaan lurus.	1. Pesawat akan terbang mendatar.
	2. Saat sayap pesawat kertas dalam keadaan bengkok keatas.	2. Pesawat akan terbang naik.

Dari percobaan tersebut diperoleh hasil bahwa saat pesawat kertas yang kondisi sayapnya lurus maka pesawat kertas akan terbang mendatar , saat pesawat kertas yang kondisi sayapnya bengkok kearah atas maka pesawat kertas akan terbang naik.

1.      Diketahui       : m= 50 gram = 0,05 kg

                                       F = 1 N

Ditanya          : a ...?

Dijawab          : a = 

                        =   

= 20 m/s^-2

2.      Diketahui       : m = 50 gram = 0,05 kg

                         F  =  2 N

Ditanya          : a ...?

Dijawab          : a = 

                        =   

= 40 m/s^-2

3.      Diketahui       : m = 50 gram = 0,05 kg

  F  = 3 N

Ditanya          : a ...?

Dijawab          :a = 

                        =   

= 60 m/s^-2

4.      Diketahui       : m = 100 gram = 0,1 kg

  F  = 3 N

Ditanya          : a ...?

Dijawab          : a = 

                        =   

= 30 m/s^-2

5.      Diketahui       : m = 150 gram = 0,15 kg

  F  = 3 N

Ditanya          : a ...?

Dijawab          : a = 

                        =    = 20 m/s^-2

F.  Pembahasan         

Gambar 2: 

Pesawat kertas akan terbang mendatar jika sayap pesawat kertas dalam keadaan lurus dikarenakan tidak ada pembelokkan udara yang terjadi saat udara melewati sayap pesawat, sehingga menyebabkan pesawat kertas bisa terbang mendatar. Sedangkan jika sayap pesawat kertas dalam keadaan bengkok maka pesawat kertas akan terbang naik dikarenakan tidaada pembelokkan udara yang terjadi saat udara melewati sayap pesawat, sehingga menyebabkan pesawat kertas terbang kearah atas (naik).

G. Kesimpulan

Dari percobaan yang kami lakukan dapat disimpulkan bahwa :

1.      Gaya angkat dihasilkan dari tekanan yang lebih kecil yang ada diatas permukaan sayap bila dibandingkan dengan tekanan yang ada dipermukaan bawah sayap, sehingga menyebabkan sayap terangkat ke atas

2.      Setiap aksi yang dihasilkan akan menimbulkan gaya reaksi.

3.      Jika udara di atas lebih tinggi daripada di bawah maka tekanan di atas menjadi rendah.

4.      Jika udara di atas dan di bawah seimbang maka tekanan di atas dan di bawah ikut seimbang.

H. Saran

Saran yang diberikan oleh penulis adalah sebagai berikut :

1.    Hendaknya siswa-siswi SMAN 1 Muara Kaman lebih menyukai pelajaran fisika, karena kita dapat bermain sambil belajar.

2.    Hendaknya alat-alat yang ada di lab fisika dilengkapi dan diperbanyak.

DAFTAR PUSTAKA

Muhammad Sainudin Noor. 2015. Kumpulan Cara-Cara Membuat Pesawat Terbang Kertas ( Origami) .  (http://muhammadsainudinnoor.blogspot.com/2015/03/kumpulan-cara-cara-membuat-pesawat.html. diakses 12 Maret 2015).

Tri Widodo. 2009. Fisika : untuk SMA dan MA Kelas X. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

---

[1] Tri Widodo, Fisika : untuk SMA dan MA Kelas X (Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional, 2009), 57.