Menara Alarm Pendeteksi Banjir
November 02, 2013 Fisika C , Fisika Eksperimen , Pendidikan Fisika 2010 , Rangkaian Elektronika , Tugas 0 Comments

Nhingz, BLOG--Mengikuti mata kulyah Fisika Eksperimen ada dua bentuk kegiatan yang harus kami laksanakan yaitu menjalani/melakukan eksperimen Fisika dan Elektronika. Dalam menjalani kedua eksperimen ini kami dibagi kelompok, dalam 1 kelompok terdiri dari tiga orang. Nah, dalam melakukan eksperimen fisika kami diberi waktu dua minggu, seminggu untuk memikirkan judul+ttd judul, dan seminggu lainnya proses pembuatan alat. Dalam eksperimen fisika aku diberikan amanah untuk mensearch judul, dan setelah membaca beberapa referensi maka aku menetapkan yang akan kami buat adalah “Menara Alarm Pendeteksi Banjir”.

Oh ya kemarin eksperimen yang kami kerjakan selesai dan setelah melakukan pengetesan alhamdulillah berhasil. Untuk teman-teman yang berminat untuk membuatnya juga,, silahkan dibaca dibawah ini_

BAB I

PENDAHULUAN

A. Judul Percobaan

Judul percobaan pada praktikum ini adalah “Manara Alarm Pendeteksi Banjir”.

B. Latar Belakang

Bencana alam merupakan salah satu bencana yang timbul akibat tindakan manusia yang berbuat ceroboh dan merusak. Bencana alam apapun itu pasti akan menimbulkan kerugian, baik itu materil 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 erjadi 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 distribusipun 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 itu adalah “Menara Alarm Pendeteksi Banjir”.

C. Rumusan Masalah

Rumusan masalah yang diangkat pada praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana prinsip kerja Menara Alarm Pendeteksi Banjir?

2. Bagaimana penerapan Menara Alarm Pendeteksi Banjir dalam kehidupan sehari-hari?

D. Manfaat

Manfaat dilakukannya praktikum ini adalah sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui prinsip kerja Menara Alarm Pendeteksi Banjir.

2. Untuk mengetahui penerapan Menara Alarm Pendeteksi Banjir dalam kehidupan

sehari-hari.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

A. 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.

F_A = w_u- w_a

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

Benda Terapung	Benda dikatakan terapung jika sebagian benda masih muncul diatas permukaan zat cair. Benda terapung jika : ρ_B < ρ_{c ,}Massa jenis benda (ρ_B ) lebih kecil dari massa jenis zat cair (ρ_c). F_A = w_{B ,}Besar gaya apung (F_A) sama dengan berat benda.
Benda Melayang	Benda dikatakan melayang jika benda berada dalam zat cair, tetapi tidak berada di dasar zat cair. Benda melayang jika : ρ_B = ρ_c, Massa jenis benda (ρ_B ) sama atau hampir sama dengan massa jenis zat cair (ρ_c). F_A = w_B,Besar gaya apung (F_A) sama atau hampir sama dengan berat benda.
Benda Tenggelam	Benda dikatakan tenggelam jika berada di dasar zat cair. Benda tenggelam jika : ρ_B > ρ_c,Massa jenis benda (ρ_B ) lebih besar dari massa jenis zat cair (ρ_c). F_A < w_B,Besar gaya apung (F_A) lebih kecil dari berat benda.

B. Rangkaian Listrik

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:

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

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

C. Alarm

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.

BAB III

METODOLOGI EKSPERIMEN

A. Alat dan Bahan

1. Alat

a. Gergaji 1 buah

b. Palu 1 buah

c. Gunting Seng 1 buah

d. Solder 1 buah

e. Parang 1 buah

f. Bor 1 buah

2. Bahan

a. Gabus 3x4 cm 1 buah

b. Air secukupnya

c. Ember 1 buah

d. Balok kayu (50cm x 2cm x 2 cm) 4 buah

e. Papan penyangga 3 buah

f. Kayu Penusuk 1 buah

g. Balok tempat plat seng 2 buah

h. Plat seng (2cm x 3 cm) 7 buah

i. Bohlam (Merah, kuning dan hijau 230 V) 3 buah

j. Bel Listrik 1 buah

k. Paku secukupnya

l. Kabel Penghubung secukupnya

m. Lem Kayu secukupnya

n. Cet kayu secukupnya

B. Prosedur Kerja

Prosedur kerja yang dilakukan dalam eksperimen ini adalah sebagai berikut:

1. Menyiapkan semua bahan sesuai dengan daftar bahan. Persiapkan juga alat perkakasnya. Mulai dengan menggergaji balok menjadi 4 buah sebagai tiang menara sepanjang 50 cm.

2. Membuat Lubang pada balok peyangga penusuk dengan diameter 3 cm yang akan ditempatkan didalam menara balok

Gambar 3.1: Balok penyangga sebagai tempat masuknya

Kayu penusuk yang mempunyai lempeng besi

3. Membuat runcing kayu sepanjang 30 cm sebagai penusuk dengan diameter 0,5 cm dan tempel lempeng besi atau lempeng lainnya yang bisa menghantarkan arus listrik diujung atas kayu tersebut yang akan dipakai sebagai penyambung sakelar pada saat kayu penusuk melewati balok penyangga

Gambar 3.2: Kayu Penusuk yang berlempeng besi

4. Membuat balok menara dengan ujung bawahnya di buat dua tempat, sebagai tempat pemasangan plat seng.

5. Pemasangan Alat

a. Rangkaian listrik untuk menara

Ø Menempelkan tempat lampu dan lampu pada ujung kayu

Ø Mengoleskan les/perekat pada ujung kayu yang lain

Ø Memasukkan ujung dua kayu lain pada kedua tempat yang disediakan dibagian ujung bawah menara

Ø Hubungkan kabel ke lampu, salah satu kabel dihubungkan ke paku yang ditempel di kedua pada plat seng.

Ø Salah satu kabel lainnya dihubungkan ke kutub negatif colokan

Ø Sedangkan kabel lainnya di hubungkan ke kutub positif colokan kemudian dihubungkan ke salah paku plat seng, seperti pada gambar.

Gambar 3.3: Rangkaian untuk menara

Ø Pasang alarm/ bel pada lampu merah

b. Pemasangan menara

Ø Pasang balok palang pada salah satu balok kayu pada jarak 15 cm, kemudian salah satu ujung balok palang yang lain dipasang pada balok kayu yang lain, sehingga membentuk huruf A, kemudian pasang lagi balok palang pada balok kayu sehingga membentuk seperti menara.

Ø Pasang balok palang yang kedua pada jarak 15 cm mengelilingi balok kayu seperti pada palang pertama

Ø Pasang balok palang yang ketiga dengan jarak 10 cm dari palang kedua.

Ø Memasang kayu menara yang sudah ada lampunya diatas lubang menara.

Ø Tusukkan kayu penusuk ditengah gabus

Ø Sedangkan ujung penusuk yang dipasang lempeng besi

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Eksperimen

1. Menara Alarm Pendeteksi Banjir

Gambar 4.1: Menara Alarm Pendeteksi Banjir

2. Pengetesan

a. Menghubungkan colokan dengan sumber tegangan.

b. Menyediakan ember kecil, kemudian memasukkan kedalam Menara Alarm.

c. Memasukkan air sedikit demi sedikit sehingga gabus terangkat naik.

d. Mengamati apakah gabus mampu menganggkat kayu penusuk, dan memperhatikan juga apakah lempeng besi yang terdapat pada kayu penusuk tepat mengenai kedua plat seng.

e. Ketika gabus terangkat naik, maka akan menyebabkan lempeng besi mengenai plat seng berturut-turut sehingga lampu akan menyala mulai dari lampu hijau, kuning dan merah. Dan bersamaan ketika lampu merah menyala maka alarm akan berbunyi.

Gambar 4.2: Pengetesan Lampu hijau

Gambar 4.3: Pengetesan Lampu Kuning

Gambar 4.4: Pengetesan Lampu merah

B. Pembahasan

1. Prinsip Kerja

Berdasarkan eksperimen yang kelompok kami lakukan dapat dikatakan berhasil dan sesuai dengan teori yaitu penggabungan dari Rangkaian tertutup dan Hukum Archimedes.

Hukum Archimedes berbunyi “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.

F_A = w_u- w_a

Ada tiga kemungkinan peristiwa yang terjadi jika sebuah benda dimasukkan ke dalam zat cair. Salah satunya merupakan pengaplikasian dari eksperimen ini yaitu “Apabila gaya ke atas air lebih besar daripada berat benda, maka benda tersebut akan terapung (Fa > Wbenda = Terapung)”. Dengan demikian dalam eksperimen ini benda yang akan terapung adalah gabus sebagai pelampung.

Prinsip kerja Menara Alarm Pendeteksi Banjir yaitu Ketika wadah diisi air, pelampung mendorong lempeng besi pada lidi sehingga menyentuh plat seng. Lempeng besi pada lidi berfungsi sebagai saklar. Pada keadaan ini, rangkaian menjadi tertutup sehingga mengakibatkan lampu berturut-turut menyala, mulai dari hijau, kuning, dan merah. Saat Lampu merah menyala maka secara otomatis bel listrik akan berdering. Semakin panjang tiang pelampungnya semakin cepat bel berdering.

2. Penerapan

Pembuatan Menara alarm ini sangat bermanfaat bagi masyarakat, karena saat musim hujan negeri kita sering dilanda bencana banjir. Alat ini dapat digunakan di rumah, sungai atau di tempat yang bisa kemungkinan terjadi banjir saat hujan deras. Alat ini diletakkan di tempat yang terbuka dan bisa dijangkau air dalam jumlah yang banyak sehingga alat ini bisa berfungsi dengan maksimal.

Kita harus segera mensosialisasikan temuan ini untuk membantu agar korban akibat dari bencana banjir berkurang, karena masyarakat dapat mendeteksi tanda–tanda banjir datang dengan cepat. Selain itu pembuatan alat yang sangat sederhana dan cukup mudah karena alat ini menerapkan sistem rangkaian listrik tertutup. Artinya tidak menerapkan sistem rangkaian listrik yang rumit, dengan demikian masyarakat dapat membuat alat pendeteksi banjir mandiri dan alat ini bisa sebagai alternatif.

BAB V

PENUTUP

A. Kesimpulan

Kesimpulan yang diperoleh dari eksperimen ini adalah sebagai berikut:

1. Prinsip kerja menara alam 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.

B. Saran

Saran yang diberikan pada eksperimen ini adalah sebagai berikut:

1. Sebelum melakukan eksperimen ini, seharusnya kita sudah mengetahui arah aliran arus dari lampu ke plat seng, agar tidak terjadi kesalahan dalam merangkaikannya dengan kabel penghubung.

2. Diharapkan sebelum membuat alat ini, kita harus teliti dalam mengukur panjang, lebar dan tinggi dari balok yang akan digunakan.

DAFTAR PUSTAKA

http://agungsetyawans.blogspot.com/2012/05/alarm-banjir.html

http://budewaho.blogspot.com/2011/11/alarm-banjir.html

http://fisikabudhy.blogspot.com/2011/03/pembuatan-alarm-pendeteksi-banjir.html

http://fisikax4.wordpress.com/2012/06/04/

http://galeri-fisika.blogspot.com/2012/11/alat-peraga-fisika-sederhana.html

http://id.wikipedia.org/wiki/Alarm

http://karyaanakfisika.blogspot.com/

http://ujipendfis08.blogspot.com