HUBUNGAN LAMA WAKTU TERBANG PESAWAT KERTAS DENGAN LEBAR SAYAP DAN BEBAN PESAWAT

PENGARUH MODIFIKASI LEBAR SAYAP DAN PENAMBAHAN BEBAN PESAWAT KERTAS TERHADAP JARAK JATUHNYA

TIM PENELITI         

FIRZA DWI HASANAH      110341421575

INTI FIRDAUS                     110341421567

RIZKI SISKA ROSALITA   110341421569

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

TAHUN 2012

PENGARUH MODIFIKASI LEBAR SAYAP DAN PENAMBAHAN BEBAN PESAWAT KERTAS TERHADAP JARAK JATUHNYA

TIM PENELITI         

FIRZA DWI HASANAH      110341421575

INTI FIRDAUS                     110341421567

RIZKI SISKA ROSALITA   110341421569

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

TAHUN 2012

ABSTRAK

Dwi Hasanah, Firza, Firdaus, Inti, Siska Rosalita, Rizki. 2012. Pengaruh Modifikasi Lebar Sayap dan Penambahan Beban Pesawat Kertas Terhadap Jarak Jatuhnya. Laporan Penelitian, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Malang. Hadi Suwono.

Kata Kunci : Modifikasi lebar sayap, penambahan massa beban, jarak jatuh, gaya gesek, gaya gravitasi

            Pesawat kertas yang biasa dimainkan oleh anak-anak dapat dimodifikasi bentuknya sehingga nantinya dapat diketahui pesawat kertas yang dapat mencapai jarak yang jauh. Ada berbagai macam cara untuk memodifikasi pesawat kertas, diantaranya dengan memodifikasi lebar sayap pesawat dan penambahan beban pada sayap.

            Modifikasi sayap pada pesawat dilakukan dengan tiga tipe, “normal”, “sedang”, dan “sempit”. Pada percobaan kali ini akan diketahui pengaruh dari ketiga tipe tersebut pada jarak jatuh pesawat, dan diperoleh hasil bahwa semakin sempit sayap pesawat maka jarak jatuh pesawat kertas semakin pendek. Hal ini bertentangan dengan teorinya bahwa semakin lebar permukaan maka jarak jatuhnya akan semakin pendek.

            Modifikasi beban pada pesawat dilakukan dengan tiga tipe pula, “dua staples”, “enam staples”, “sepuluh staples”. Hasil percobaan diperoleh bahwa pesawat dengan beban dua staples mendapatkan jarak jatuh terjauh dan hasil tersebut sesuai dengan teori bahwa semakin berat beban pessawat maka jaraj jatuhnya akan semakin pendek.

Kata Pengantar

Syukur alhamdulillah, kami ucapkan kepada Allah SWT, yang telah mengizinkan kami menyelesaikan laporan penelitian ini. Laporan penelitian ini membahas tentang hubungan lebar sayap dan berat beban pesawat terhadap jarak jatuh, yang mana dibuat untuk mengetahui hubungan keduanya dan untuk memenuhi tugas mata kuliah Metode Penelitian. Dengan adanya laporan penelitian ini, diharapkan dapat bermanfaat dan menambah pengetahuan bagi pembaca.

Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada semua pihak yang membantu terselesaikannya laporan penelitian ini. Pihak- pihak yang telah memberikan dukungan moral maupun materi, yang selalu memberi masukan demi kemajuan berpikir kami dan banyak memberi bantuan kepada kami.

Kami sampaikan rasa syukur kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufik, dan hidayahNya sehingga laporan penelitian ini dapat terselesaikan dengan baik. Kepada orang tua kami yang tak pernah berhenti memberikan dukungan kepada kami. Kepada dosen- dosen kami yang membimbing kami menyelesaikan laporan ini. Dan kepada teman- teman kami yang selalu siap sedia membantu kami.

Banyak upaya telah dilakukan untuk menyelesaikan laporan penelitian ini. Namun, sebagai manusia biasa, mustahil apabila tidak ada kesalahan. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan agar dapat dijadikan masukan di masa yang akan datang.

Semoga laporan penelitian sederhana ini dapat bermanfaat bagi penggunanya sebagai bahan rujukan dan menambah pengetahuan.

Malang, 10 september 2012

Penulis

DAFTAR ISI

ABSTRAK                                                                                            i

KATA PENGANTAR                                                                         ii

DAFTAR ISI                                                                                        iii

DAFTAR TABEL                                                                                iv

DAFTAR PUSTAKA                                                                                      v

BAB I PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang                                                                    1

B.     Rimusan Masalah                                                                1

C.     Tujuan                                                                                 2

D.    Hipotesis                                                                             2

E.     Kegunaan                                                                            2

F.      Asumsi                                                                                2

G.    Ruang Lingkup                                                                   3

H.    Definisi                                                                               3

BAB II METODE PNELITIAN

A.    Rancangan penelitian                                                          4

B.     Populasi dan Sampel                                                           5

C.     Instrumen Penelitian                                                           5

D.    Pengumpulan Data                                                              5

E.     Analisis Data                                                                       6

BAB III HASIL PENELLITIAN

A.    Data Hasil Percobaan                                                          7

B.     Analisis Data Hasil Percobaan                                           7

BAB IV PEMBAHASAN

A.    Hubungan Antara Lebar Sayap Pesawat Kertas dengan Jarak Jatuhnya                                                                     9

B.     Hubungan Natara Beban Pesawat dengan Jarak Jatuhnya 9

BAB V PENUTUP

A.    Kesimpulan                                                                       11

B.     Saran                                                                                 11

DAFTAR TABEL

1.1  Tabel Pengumpulan Data                                                        5

1.2  Tabel Data Hasil Percobaan                                                    7

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Saat masih anak-anak kita sering membuat pesawat kertas untuk diterbangkan. Tak jarang dari kita tidak hanya sekedar memainkannya saja, namun juga mengadu pesawat kertas tersebut punya siapa yang lebih jauh terbangnya. Sehingga banyak dari kita yang dulunya berusaha berbagai cara untuk memodifikasi pesawat kertas untuk dapat menerbangkannya sejauh mungkin.

Variasi cara yang dilakukan untuk menerbangkan pesawat kertas ada banyak. Satu dari banyak cara tersebut adalah dengan memodifiksasi sayap pesawat kertas. Modifikasi ini bisa dengan memperlebar sayap atau mempersempitnya. Sayap yang sudah dimodifikasi misalnya permukaannya dibuat lebih lebar maka gaya gesek antara  permukaan dan udara akan semakin besar yang nantinya akan berpengaruh kepada kecepatan pesawat kertas, sehingga akan mempengaruhi jarak jatuh kertas.

Adapun modifikasi lain yaitu dengan penambahan beban pada bagian belakang sayap. Penambahan beban ini diharapkkan nantinya dapat berpengaruh terhadap gaya gravitasi bumi kepada pesawat kertas. Nantinya semakin banyak beban yang ditaruh di atas pesawat kertas maka gaya gravitasinya juga akan semakin besar. Hal ini tentu saja akan berpengaruh terhadap jarak jatuh pesawat kertas.

Berbagai macam modifikasi pesawat kertas membuatnya dapat terbang dengan jauh atau sebaliknya oleh karena itu penulis membuat laporan penelitian mengenai pengaruh modifikasi pesawat kertas terhadap jarak jatuhnya. Diharapkan dari penelitian ini kita dapat mengetahui bagaimana pengaruh modifikasi pesawat kertas terhadap jarak jatuhnya.

B.     Rumusan Masalah

1.      Bagaimana hubungan antara lebar sayap pesawat kertas dengan jarak jatuh pesawat?

2.      Bagaimana hubungan antara beban pesawat kertas dengan jarak jatuh pesawat?

C.     Tujuan Penelitian

1.      Untuk mengetahui hubungan antara lebar sayap pesawat kertas dengan jarak jatuh pesawat.

2.      Untuk mengetahui hubungan antara beban pesawat kertas dengan jarak jatuh pesawat.

D.    Hipotesis Penelitian

1.      Apabila lebar sayap pesawat kertas ditambah maka jarak jatuhnya akan semakin pendek.

2.      Apabila beban pesawat kertas ditambah maka jarak jatuhnya akan semakin pendek.

E.     Kegunaan Penelitian

1.      Mengetahui hubungan antara lebar sayap pesawat kertas dengan jarak jatuh pesawat.

2.      Mengetahui hubungan antara beban pesawat kertas dengan jarak jatuh pesawat.

F.      Asumsi

1.      Sayap pesawat kertas yang dilebarkan akan mempengaruhi luas permukaan sayap yang terbang sehingga gaya geseknya dengan udara akan bertambah dan membuat pesawat akan cepat terjatuh.

2.      Penambahan beban sayap pesawat kertas akan mempengaruhi massanya sehingga gaya gravitasi yang dialami akan semakin besar dan menyebabkan pesawat cepat jatuh.

  

G.    Ruang Lingkup dan Keterbatasan Penelitian

1.      Dalam penelitian kali ini tentang pesawat kertas hanya terbatas pada mengetahui hubungan jarak tatuh dengan pelebaran sayap yang dipengaruhi gaya gesek dan tekanan udara disekeliling pesawat.

2.      Adapun penelitian yang kedua yaitu sebatas untuk mengetahui hubungan antara jarak jatuh pesawat dengan penambahan beban pada sayap pesawat yang dipengaruhi oleh gaya gravitasi.

H.    Definisi Istilah

Gaya gravitasi, gaya gesek, modifikasi sayap pesawat, berat, massa, percepatan gravitasi.

BAB II

METODE PENELITIAN

1. Rancangan Penelitian

Mencari hubungan antara lebar sayap pesawat kertas dengan jarak jatuhnya.

1.      Melipat satu lembar kertas folio sehingga berbentuk pesawat terbang dan memberi tulisan di sayapnya “normal”.

2.      Menerbangkan pesawat lalu mengukur panjang tempat jatuh pesawat kertas dengan meteran dimulai dari tempat berdiri penerbang.

3.      Melakukan percobaan yang sama dengan merubah lebar sayap pesawat kertas menjadi sedikit lebih sempit dan memberi tulisan di sayapnya “sedang”, kemudian menerbangkannya dan mengukur tempat jatuhnya pesawat kertas dengan meteran dimulai dari tempat berdiri penerbang.

4.      Melakukan sekali lagi percobaan yang sama dengan merubah lebar sayap kertas lebih sempit lagi dan memberinya tulisan di sayapnya “sempit”, kemudian menerbangkannya dan mengukur tempat jatuhnya pesawat kertas dengan meteran dimulai dari tempat berdiri penerbang.

5.      Mengulangi percobaan di atas sebanyak delapan kali.

Mencari hubungan antara beban pesawat kertas dengan jarak jatuhnya.

1.      Melipat satu lembar kertas folio sehingga berbentuk pesawat terbang dan memberi tulisan di sayapnya “normal”.

2.      Menerbangkan pesawat lalu mengukur panjang tempat jatuh pesawat tersebut dengan meteran dimulai dari tempat berdiri penerbang.

3.      Melakukan percobaan yang sama dengan menambah staples pada sayap pesawat bagian belakang masing-masing sisi 1 buah, kemudian menerbangkannya dan mengukur tempat jatuhnya pesawat kertas dengan meteran dimulai dari tempat berdiri penerbang.

4.      Melakukan percobaan yang sama dengan menambah staples pada sayap pesawat bagian belakang masing-masing sisi 3 buah, kemudian menerbangkannya dan mengukur tempat jatuhnya pesawat kertas dengan meteran dimulai dari tempat berdiri penerbang.

5.      Melakukan percobaan yang sama dengan menambah staples pada sayap pesawat bagian belakang masing-masing sisi 5 buah, kemudian menerbangkannya dan mengukur tempat jatuhnya pesawat kertas dengan meteran dimulai dari tempat berdiri penerbang.

6.      Mengulangi percobaan di atas sebanyak delapan kali.

2. Populasi dan Sampel

Populasi pada percobaan ini adalah berbagai macam hal yang berhubungan dengan jarak jatuhnya terbang pesawat kertas, seperti gesekan udara, jenis kertas, berat kertas, kemampuan penerbang da lain sebagainya, sedangkan sebagai sampelnya adalah dua hal yang digunakan peneliti yaitu beban pada pesawat kertas dan lebar sayap pesawat kertas.

3. Instrumen Penelitian

1.      Kertas folio

2.      Bolpoin

3.      Meteran

4.      Block Note

4. Pengumpulan Data

Data akan dikumpulkan dalam tabel dengan format sebagai berikut.

Tabel 1.1

Jarak Jatuh Pesawat		1 (m)	2 (m)	3 (m)	4 (m)	5 (m)	6 (m)	7 (m)	8 (m)	9 (m)	Rata2 (m)
Sayap di modifikasi	Normal
	Sedang
	Sempit
Bebandi modifikasi	2 staples
	6 staples
	10 staples

5. Analisis Data

Analisis data dilakukan dengan menjelaskan secara singkat dan jelas tentang data hasil penelitian. Dimulai dari menjelaskan tentang hasil yang diperoleh untuk lebar sayap yang dimodifikasi kemudian berat pesawat yang dimodifikasi.

BAB III

HASIL PENELITIAN

A.      Data Hasil Percobaan

Pada percobaan ini, diperoleh data sebagai berikut.

Tabel 1.2

Jarak Jatuh Pesawat		1 (m)	2 (m)	3 (m)	4 (m)	5 (m)	6 (m)	7 (m)	8 (m)	9 (m)	Rata2 (m)
Sayap di modifikasi	Normal	5,80	6,30	6,60	4,10	4,35	3,90	3,10	8,40	4,30	5,20
	Sedang	4,80	5,20	8,40	7,15	4,70	3,20	4,00	5,10	3,70	5,14
	Sempit	4,20	2,96	8,02	5,30	5,20	5,30	4,10	4,20	3,00	4,70
Beratdi modifikasi	2 staples	5,20	3,20	6,00	8,80	8,80	4,20	8,00	6,30	3,70	6,02
	6 staples	4,60	4,80	5,30	7,80	7,80	2,40	6,20	4,20	3,60	5,19
	10 staples	4,80	4,60	4,80	7,00	7,00	4,30	7,00	3,90	3,20	5,17

B.       Analisis Data Hasil Percobaan

Pada penerbangan pesawat kertas yang pertama dengan modifikasi lebar sayap,  untuk ukuran normal diperoleh rata-rata 5,20 meter dengan ulangan sebanyak sembilan kali. Kemudian lebar sayap diperkecil, didapatkan hasil rata-rata 5,14 dengan sembilan kali pengulangan. Lalu untuk lebar sayap yang sempit setelah dilakukan pengulangan sebanyak 9 kali dan dirata-rata maka diperoleh jarak jatuh pesawat adalah 4,70 meter. Dapat diketahui dari data diatas bahwa sayap yang semakin dipersempit mempuyai jarak jatuh yang dekat, padahal jika dikaitkan dengan teori semakin kecil gaya gesek antara permukaan pesawat dengan udara membuat pesawat dapat meluncur dengan jarak  lebih jauh. Sehingga dapat dikatakan jika hasil dari percobaan berlawanan dengan teori yang ada.

Pada penerbangan pesawat kertas yang kedua, dilakukan modifikasi beban pesawat, untuk beban dua staples diperoleh rata-rata 6,02 meter dengan ulangan sebanyak sembilan kali. Kemudian staples ditambah menjadi enam buah dan diperoleh rata-rata 5,19 dengan ulangan sebanyak sembilan kali. Lalu yang terakhir untuk beban pasawat dengan sepuluh staples, diperoleh rata-rata 5,17 meter. Pada percobaan kedua diketahui bahwa semakin berat beban maka semakin dekat jarak jatuhnya, hal ini sesuai dengan teori semakin berat massa suatu benda maka gaya gravitasi yang bekerja padanya semakin besar.

BAB IV

PEMBAHASAN

1. Hubungan antara Lebar Sayap Pesawat Kertas dengan Jarak Jatuhnya

Pada modifikasi lebar sayap pesawat kertas, untuk lebar sayap yang normal dihasilkan jarak jatuh 5,20 meter, untuk lebar sayap sedang diperoleh 5,14 dan untuk sayap yang sempit diperoleh 4,70 meter.

Menurut Marthen, 2007, semakin kecil atau sempit sayapnya maka gaya gesek antara udara dan sayap semakin kecil, sehingga gaya yang bekerja bisa lebih besar.  Berdasarkan hasil penelitian, seharusnya pesawat yang jarak jatuhnya paling jauh adalah pesawat yang memiliki lebar sayap paling sempit, namun hasil dari percobaan menunjukan bahwa pesawat kertas yang jarak jatuhnya paling jauh adalah pesawat yang memiliki lebar sayap normal. Ketidaksesuaian tersebut dikarenakan kekuatan penerbang berbeda antara pesawat pertama dan pesawat kedua, meskipun penerbang merupakan orang yang sama. Selain itu, juga disebabkan oleh angin yang saat itu mungkin berhembus pelan sehingga dapat mengganggu jarak jatuh pesawat.

Selain hal-hal di atas ada lagi faktor yang menyebabkan percobaan menjadi tidak sesuai dengan teori yang ada yaitu pada saat melipat pesawat kertas yang tidak bisa sama secara menyeluruh satu sama lain. Hal lain yang juga dapat mempengaruhi jarak jatuh pesawat kertas saat dimodifikasi sayapnya, yaitu dimungkinkan untuk sayap yang sempit pesawat kertas tidak proposonal sehingga tidak dapat terbang dengan jauh.

2. Hubungan antara Beban Pesawat Kertas dengan Jarak Jatuhnya

Pada modifikasi beban pesawat kertas, untuk beban dua buah staples dihasilkan jarak jatuh 6,02 meter, untuk enam buah staples dihasilkan jarak jatuh 5,19 meter dan yang terakhir untuk sepuluh buah staples dihasilkan jarak jatuh 5,17 meter.

Hasil percobaan menunjukan bahwa jarak jatuh pesawat kertas yang terjauh terjadi pada pesawat kertas yang diberi beban 2 staples pada sayapnya. Hal ini sesuai dengan teori yang menyebutkan bahwa gaya gravitasi akan semakin besar berpengaruh pada sebuah benda jika massa benda tersebut semakin berat. Pada percobaan ini sudah sejalan karena semakin berat beban yang diberikan pada semakin pendek jarak jatuh(Marthen, 2007).

Adapun hal lain yang mempengaruhi percobaan ini sehingga dapat sesuai dengan teori pada buku jika gaya gravitasi sebanding dengan masa benda, letak beban pada sayap yang sama pada saat ulangan dilakukan sehingga hasilnya sesuai dengan teori.

BAB V

PENUTUP

1. Kesimpulan

1.      Lebar sayap pesawat kertas ditambah maka jarak jatuhnya akan semakin pendek.

2.      Beban pesawat kertas ditambah maka jarak jatuhnya akan semakin pendek.

2. Saran

1.    Apabila akan melakukan penelitian yang berhubungan dengan gaya gesek pada udara, perhatikan angin di daerah sekitar. Usahakan daerah yang akan digunakan sebagai penelitian bebas angin.

2.    Pastikan penerbang mempunyai tenaga yang sama setiap kali akan menerbangkan pesawat kertas.

DAFTAR PUSTAKA

Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA Kelas X Semester 1. Cimahi: PT Gelora Aksara Pratama.

Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA Kelas XI Semester I. Cimahi: PT Gelora Aksara Pratama.