Rancangan Media Tiga Dimensi Pembelajaran Fisika

RANCANGAN MEDIA 3-D PEMBELAJARAN FISIKA

KAPAL UAP

A.    Dasar Teori

1.      Hukum Aksi reaksi

2.      Tekanan Uap

3.      Massa Jenis

4.      Perindahan Kalor

B.     Alat dan Bahan

1.      Gabus

2.      Kaleng soda

3.      Lilin

4.      Kawat

5.      Air

6.      Lem

7.      Baskom

8.      Gunting atau pisau (cutter)

9.      Korek api

10.  Paku dan Palu

C.     Langkah Kerja

1.      Potong gabus dengan cutter dengan ukuran 25x10 cm dan 36x20 cm.

2.      Buang isi soda minuman, caranya melobangi bagian atas dengan paku ukuran sedang.

3.      Potong kawat dengan panjang 35 cm sebanyak dua buah untuk penyangga kaleng, lilitkan di ujung kepala kaleng dan kaki kaleng.

4.      Potong lilin sama panjang sekitar 4 cm sebanyak 4 buah.

5.      Isi kaleng dengan air.

6.      Tempel gabus kecil ke gabus yang besar.

7.      Taruh lilin berjejer di bawah kaleng Nyalakan lilin dengan korek.

8.      Taruh rakitan gabus dan kaleng di atas baskom berisi air dan tunggu percobaan menguap, lalu percobaan akan bergerak.

D.    Landasan Teori

Kapal uap atau yang disebut juga sebagai a steamer, adalah kapal yang digerakkan dengan tenaga uap yang menggerakkan propeler ataupun roda kayuh. Kapal uap atau Steamships disingkat menjadi SS, S.S. atau S/S.

Kapal uap mulai digunakan setelah ditemukannya mesin uap di Inggris oleh James Watt yang memunculkan revolusi industri yang juga merupakan revolusi bahan bakar sebab pada masa itu mulai digunakan batu bara dengan skala yang lebih luas menggantikan kayu bakar. Pada pelayaran, ditemukan oleh John Fitch pada tahun 1787 dengan melayari Sungai Delaware, Amerika Serikat, kemudian Robert Fulton pada 1802.

Awalnya karena kekurang percayaan pembuat kapal dan awak kapal, kapal kapal uap masih menggunakan tiang-tiang tiggi dan dilengkapi dengan layar cadangan untuk mengantisipasi bila bahan bakar pada tungku uap habis. Model seperti itu dapat ditemukan pada kapal perang masa Pre Dreadnought sebelum tahun 1906. Sebagai contoh kapal perang type Asahi (Jepang) atau Borodino (Rusia) yang terlibat perang laut di tsushima tahun 1902.

Pada percobaan kapal uap terdapat beberapa konsep fisika yaitu Hukum aksi reaksi, Tekanan uap, Massa jenis, dan perpindahan kalor.

Pasti kalian udah tau bunyi dari hukum aksi-reaksi, itu adalah hukum Newton (III) Bunyinya "Untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah: atau gaya dari dua benda pada satu sama lain selalu sama besar dan berlawanan arah". Dirumuskan :

Tekanan uap adalah suatu uap pada kesetimbangan dengan fase bukan uapnya.
Massa jenis adalah pengukur massa setiap satuan volume benda. Semakin tinggi massa jenis suatu benda maka semakin besar pula massa setiap volumenya.

Dirumuskan: :
 
Perpindahan kalor pada kapal uap termasuk jenis perpindahan kalor secara konveksi. Perpindahan kalor secara konveksi terjadi pada zat cair dan gas dan hal ini terjadi karena adanya perbedaan massa jenis dalam zat tersebut.

Rumus perpindan kalor:

Dari percobaan kapal uap ternyata membuktikan bahwa adanya hubungan antara hukum aksi reaksi, tekanan uap, massa jenis dan perpindahan kalor yang menyebabkan kapal uap tersebut bisa berjalan.

Air dalam kaleng mendidih dan mengeluarkan uap yang kuat karena ada energi panas dari lilin yang membuat rakitan mirip kapal tersebut jalan. Ini membuktikan adanya konversi dari energi panas ke energi uap.