LAPORAN PRAKTIKUM IPA TERAPAN | VACUUM CLEANER

LAPORAN PRAKTIKUM IPA TERAPAN

VACUUM CLEANER

Disusun oleh :

Kelompok 4

1.      Yulia Lestari                           (15312241014)

2.      Yustar Afif Priambodo           (15312241028)

3.      Ika Desiariani                          (15312241041)

4.      Fita Fitriana                             (15312241043)

5.      Ria Novita                               (15312244006)

Pendidikan IPA A 2015

JURUSAN PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2018

HALAMAN PENGESAHAN

PRAKTIKUM IPA TERAPAN

Oleh

Kelompok 4

Yogyakarta, 6 Maret 2018

Anggota:

Nama	NIM	Tanda Tangan
Yulia Lestari	15312241014
Yustar Afif Priambodo	15312241028
Ika Desiariani	15312241041
Fita Fitriana	15312241043
Ria Novita	15312244006

	Diserahkan pada tanggal 7 Maret 2018 pukul 07.30 WIB

 

         Mengetahui,      

    Dosen Pembimbing

(.....................................)

A.    JUDUL

Vacuum Cleaner

B.     TUJUAN

1.      Membuat vacuum cleaner sederhana

2.      Menjelaskan prinsip kerja vacuum cleaner

C.    DASAR TEORI

1.      Pengertian dan Fungsi Vacuum Cleaner 

            Vacuum Cleaner adalah alat penyedot debu pada karpet atau lantai. Alat ini terdiri atas mesin penyedot, selang penyedot dengan mulut penyedot. Pada umumnya, vacuum cleaner dilengkapi dengan kabel panjang dan roda untuk memudahkan gerakan ketika membersihkan (Darsono, 1995 :34).

            Vacuum cleaner didefinisikan sebagai alat pembersih karpet atau carpet sweeper. Namun memiliki arti yaitu penghisap debu.  Penghisap debu ialah perkakas rumah tangga yang berfungsi sebagai ‘sapu elektronik’.

            Vacuum cleaner adalah alat yang digunakan untuk membersihkan debu yang menempel pada karpet. Alat ini bekerja berdasarkan perbedaan tekanan udara. Dalam vacuum cleaner, motor dan blower dirancang supaya ruang pembersih dan selang karet tekanannya berkurang. Jadi, ada perbedaan tekanan antara ruang vakum dan tekanan udara luar. OIeh karena itu, vacuum cleaner dapat menyerap debu yang menempel pada karpet sebab tekanan udara luar (tekanan atmosfer) memaksa udara masuk ke dalam ruang vakum. Debu yang menempel pada karpet terserap masuk bersama-sama dengan masuknya udara ke ruang vakum (Ruwanto, 2011 : 57).

Gambar 1. Komponen Vacuum Cleaner Sumber : blogteknisi.com

            Sistem kerjanya menggunakan pompa udara untuk menciptakan keadaan kosong untuk menghisap debu dan kotoran, biasanya dari lantai. Sebagian besar rumah dengan lantai berkarpet di negara berkembang memiliki penghisap debu sebagai pembersih. Kotoran dikumpulkan dengan sistem penyaringan maupun siklon untuk kemudian dibuang. Sejumlah uji telah menunjukkan bahwa penghisapan debu dapat membunuh 100% kutu muda dan 96% kutu dewasa.

            Vacuum cleaner secara umum digunakan untuk menghisap debu / kotoran berukuran kecil sedangkan kegunaannya dalam usaha cuci mobil dipergunakan untuk membersihkan bagian interior mobil seperti: jok, karpet, dashboard dan sela-sela bagian di bagian dalam mobil. Saat ini vacuum cleaner yang dipergunakan dalam usaha cuci mobil adalah vacuum yang memiliki kemampuan “WET ‘n DRY”, yakni bisa digunakan untuk menghisap permukaan kering dan basah (air).

            Wet & Dry Vacuum Cleaner (Multi Purpose Vacuum Cleaner. Vacuum cleaner ini serbaguna bisa sebagai mesin penyedot debu kering atau menyedot debu basah di atas lantai biasa maupun karpet (Darsono, 1995: 34).

2.      Komponen Penyusun Vacuum Cleaner

Penyedot (intake port), saluran keluar (exhaust port), motor listrik, kantong debu (dust bag).

a)      Penyedot merupakan bagian yang akan kita bersihkan atau tempat debu dihisap ke vacuum cleaner.

b)      Saluran keluar merupakan tempat udara yang dihisap keluar keatmosfir setelah dibersihkan melalui penyaring. Sedangkan debu ditampung dalam kantong debu.

c)      Motor listrik berfungsi untuk memutar kipas (fan). Perputaran fan ini yang mengakibatkan penurunan tekanan didalam vacuum cleaner (ruang hampa) sehingga debu terhisap. 

Bagian-bagian utama dari Vacuum Cleaner :

a)      Inlet

b)      Filtration

c)      Storage

d)     Suction

Pada Vacuum Cleaner modern sudah dilengkapi dengan :

a)      Hose and tools/ brush bar

b)      Filter Bag / Air / Cyclone

c)      Bin / Bag

d)     Motor

Apabila pembersih vakum dihubungkan ke sumber listrik dan dihidupkan, maka akan terjadi hal-hal sebagai berikut:

a)      Arus listrik akan mengalir ke motor listrik sehingga motor berputar.

b)      Motor akan memutar kipas angin (fan) yang dipasang pada poros motor.

c)      Ketika berputar, sudu-sudu kipas angin menekan udara ke arah exhaust.

d)     Apabila partikel-partikel udara ditekan, kerapatan udara meningkat di depan fan dan turun di belakang fan.

3.      Cara Kerja

            Media filter, memberikan anda kebersihan dan kinerja tertinggi. Pada vacuum cleaner konvensional, filter yang umumnya digunakan adalah kertas atau kain. Filter tersebut menyimpan debu, kotoran, tetapi partikel-partikel kecil dapat juga menutup filter vacuum cleaner itu sendiri. Sehingga dapat mengurangi aliran udara, mengurangi efektivitas pembersihan. Dengan filter air, Vacuum Cleaner ini dapat menghisap segala jenis kotoran seperti debu, sisa makanan, pasir besar dan kecil, rambut, bulu hewan, dan lain-lain.

a)      Prinsip kerja dari vacuum cleaner ini dengan cara memanfaatkan perbedaan tekanan.

b)      Fan (kipas) akan mengurangi tekanan didalam vacuum cleaner sehingga terjadi vacuum (ruang hampa).

c)      Tekanan Atmosfir akan mendorong udara luar kedalam vacuum cleaner sehingga debu akan ikut terhisap masuk kedalam kantong debu didalam vacuum cleaner.

d)     Debu dan udara yang terhisap melalui penyedot (intake port) melewati penyaring (filter). Debu ditampung di kantong debu (dust bag) dan udara dibuang dalam keadaan bersih ke atmosfir setelah melewati penyaring.

4.      Cara Perawatan Vacuum Cleaner

a)      Hindari menghisap debu pada area yang masih basah. Sebaiknya Anda tunggu hingga area tersebut kering. Hal ini perlu dilakukan untuk menghindarkan masuknya butiran-butiran air ke dalam mesin vacuum cleaner. Kelembapan dapat menyebabkan karat pada bagian mesin, sehingga mesin akan cepat rusak. 

b)      Hindari juga menghisap partikel-partikel berukuran besar. Agar nozzle (ujung pipa) vacuum clenaer tidak mudah tersumbat. Sebelum menghisap debu pada satu area, ada baiknya bersihkan terlebih dahulu area tersebut, dari sampah atau kotoran yang berukuran besar. Sehingga yang tersisa hanya debu-debu halus, yang biasanya sulit dibersihkan dengan hanya menyapu. 

c)      Anda perlu mengganti kantong debu vacuum cleaner setidaknya satu bulan sekali, agar tidak terjadi penumpukan kotoran. Tumpukan debu dan kotoran pada kantong debu, bisa menjadi sumber bakteri dan penyakit baru di rumah.

d)     Jika terdengar suara aneh atau tiba-tiba mesin vacuum cleaner terasa sangat panas, segera matikan. Kemudian periksa bagian dalamnya, bisa jadi ada partikel yang menyumbat pipa (selang) vacuum cleaner. 

e)      Biasakan untuk selalu membersihkan vacuum cleaner setiap kali selesai memakainya. Kemudian simpan pada tempat yang kering. 

D.    METODE PRAKTIKUM

1.      Waktu dan Tempat

Praktikum dilaksanakan pada hari Rabu, 28 Februari 2018 pukul 14.30 sampai dengan 15.20 WIB di laboratorium IPA 2 FMIPA UNY.

2.      Alat dan Bahan

a.       Botol platik soda (2 lt) yang permukaannya halus

b.      Bola pingpong

c.       Pisau atau cutter

d.      Gunting

e.       Selotip atau perekat

f.       Benang

g.      Plastik

h.      Gabus

i.        Stick kayu

3.      Langkah Kerja

	Memasukkan rangkaian gabus yang telah diberi pegangan ke dalam botol melalui bagian bawah botol.

 

4.      Rangkaian Alat Vacuum Cleaner Sederhana

 

E.     PEMBAHASAN

Proyek yang berjudul “ Vacuum Cleaner” dilaksanakan pada hari Rabu, 28 Februari 2018 di Laboratorium IPA 2 FMIPA UNY dengan tujuan dari proyek ini yaitu membuat vacuum cleaner sederhana dan menjelaskan prinsip kerja vacuum cleaner. Dalam kegiatan ini, praktikan menggunakan alat dan bahan diantaranya botol plastik soda (2 lt) yang permukaannya halus, bola pingpong, pisau atau cutter, selotip atau perekat, benang, plastik, gunting, gabus, dan stick kayu.

Prosedur kerja yang diterapkan oleh praktikan yaitu pertama, memotong bagian bawah botol plastik kira- kira 1/3 bagian dari bawah. Kemudian membuat lubang dibagian atas botol berukuran 1x7 cm dan 3- 4 cm dibawah leher botol. Ini akan berfungsi sebagai wadah saringan. Dilanjutkan dengan membuat wadah saringan menggunakan plastik. Setelah itu, merekatkan wadah penyaring pada lubang dibawah leher botol yang telah dibuat tadi. Selanjutnya merekatkan ujung benang ke bola pingpong. Memasukkan bola pingpong dan diposisikan di agian atas bola. Langkah berikutnya mengeluarkan ujung tali satunya lewat mulut botol dan merektkan dibagian luar botol sehingga bola pingpong akan berada di posisi dibawah leher botol bagian dalam. Kemudian, praktikan memotong gabus berbentuk lingkaran sesuai dengan ukuran lingkaran botol bagian bawah. Lalu, merekatkan gabus dengan pegangan kayu menggunakan selotip. Setelah itu, memasukkan rangkaian gabus yang telah diberi pegangan ke dalam botol melalui bagian bawah botol. Selanjutnya, praktikan mencoba menggunakan vacuum cleaner, apakah sudah bekerja atau belum.

Dalam dunia industri pengolahan bahan pangan dan hasil pertanian, unit  penghisap (pompa vacum) merupakan salah satu alat yang sangat vital   keberadaannya. Seiring dengan berkembangnya teknologi, pompa vacum dapat dimodifikasi dalam bentuk yang beraneka ragam. Akan tetapi, pada dasarnya prinsip kerja dari pompa vacum yang beraneka ragam itu tidaklah jauh berbeda yaitu  dengan membuat tekanan pada suatu lokasi jauh lebih rendah dari tekanan atmosfir . Dalam sistem kerjanya sebuah unit penghisap sering menggunakan prinsip-prinsip dinamika   fluida sehingga perhitungan debit maupun kecepatan aliran fluida dapat   dihubungkan   dengan   unit   penghisap. Biasanya zat yang dihisap oleh pompa vacum berupa zat alir (fluida) dengan viskositas tertentu. Dalam hal ini yang dimaksud dengan fluida adalah zat yang dapat berubah bentuk secara kontinyu apabila terkena tegangan geser, sehingga fluida dapat dikatakan sebagai zat yang dapat mengalir dan menyesuaikan diri dengan tempatnya (Hall, 1998).

Dalam proyek ini, cara menggunakan vacuum cleaner yaitu mendorong bagian bawah botol ke bagian atas, lalu tarik kembali dengan tajam. Hal ini menurunkan tekanan udara di dalam botol, karena menyebabkan ruang yang lebih besar untuk jumlah udara yang sama. Udara bertekanan rendah di dalam botol menciptakan daya hisap yang akan menarik udara bertekanan tinggi dari luar melalui mulut botol. Kemudian dorong piston kembali. Hal ini akan memampatkan udara dan meningkatkan tekanan, jadi udara mengalir kembali dari botol. Bola pingpong bekerja sebagai katup, saat praktikan mendorong piston masuk, bola akan memaksa bola ke leher botol sehingga udara keluar melalui lubang dengan saringan, bukan keluar melalui mulut botol.

Aliran stasioner fluida yang kontinyu sering kali menerapkan prinsip “Persamaan Bernoulli”. Persamaan tersebut dapat digunakan jika terdapat dua buah titik yang berbeda pada kurva aliran. Misalkan titik I berada pada ketinggian h1  sedangkan v1, ρ1  serta P1  adalah kecepatan, rapat massa dan tekanan fluida di titik itu. Demikian pula h2 dan v2 serta ρ2 serta P2 untuk titik kedua. Maka dapat mengandalkan fluida itu tidak dapat dimampatkan dan tidak memiliki viskositas (Beiser, 1996).

Proyek percobaan yang dibuat praktikan ini termasuk berhasil. Hal ini ditandai dengan dapat dilakukannya penghisapan oleh vacuum cleaner. Penghisapan pada vacuum cleaner  terjadi apabila terjadi perbedaan tekanan di antara dua lokasi. Apabila ada sebuah aliran fluida (udara) melewati penampang yang mengecil atau menciut, maka pada sisi penciutan akan terjadi tekanan yang rendah atau bahkan lebih rendah dari tekanan atmosfir.

Vacuum cleaner merupakan suatu alat yang didesain sedemikian rupa   sehingga tekanan pada suatu lokasi lebih rendah dari tekanan atmosfer. Dengan adanya perbedaan tekanan ini maka akan terjadi aliran dari daerah yang bertekanan tinggi ke daerah yang bertekanan rendah.

Untuk membangun teori dasar tentang unjuk kerja pompa vacuum, bahwa   alirannya satu dimensi, dengan menggabungkan vektor-vektor kecepatan fluida yang diperoleh dengan pengidealan ini dalam bilah-bilah pendesak itu dengan teorema momentum sudut untuk suatu volume kendali. Tujuan pokok perancangan-perancangan pompa adalah membuat efisiensi setinggi mungkin untuk rentang debit (Q) yang selebar-lebarnya. Pada dasarnya daya guna terdiri atas tiga bagian yaitu volumetrik, hidrolik, dan mekanis (Frank, 1986).

Dalam mekanisme kerjanya vacuum cleaner sering menggunakan prinsip-prinsip dinamika fluida sehingga penghitungan debit maupun kecepatan suatu   aliran   fluida dapat dihubungkan dengan unit penghisap. Debit, kecepatan, penampang, dan tekanan merupakan dimensi yang saling berhubungan. Hubungan antara luas penampang, tekanan dan kecepatan adalah bahwa semakin besar luas penampangnya maka tekanannya semakin kecil sehingga kecepatan aliran yang melewatinya juga semakin kecil. Hal ini berlaku sebaliknya yaitu jika luas penampangnya kecil atau menciut maka pada sisi penciutan akan terjadi tekanan yang lebih tinggi sehingga kecepatan alirannya menjadi besar.

Jadi, vacuum cleaner yang dibuat oleh praktikan ini sesuai dengan Hukum   Bernoulli. Hal ini sesuai dengan pernyataan Beiser (1996), bahwa persamaan dasar dalam fluida telah dapat dirintis dan dirumuskan oleh Bernoulli secara baik, sehingga dapat dimanfaatkan untuk menjelaskan gejala fisis yang berhubungan dengan dengan aliran fluida. Persamaan dasar tersebut disebut sebagai persamaan Bernoulli yakni persamaan yang menjelaskan berbagai hal yang berkaitan dengan kecepatan, tinggi permukaan fluida dan tekanannya. Persamaan yang telah   dihasilkan   oleh   Bernoulli   tersebut juga dapat disebut sebagai Hukum Bernoulli, yakni suatu hukum yang dapat digunakan untuk menjelaskan gejala yang berhubungan dengan gerakan zat alir melalui suatu penampang pipa.

F.     KESIMPULAN

Berdasarkan proyek percobaan yang telah dilakukan maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:

1.      Cara membuat vacuum cleaner sederhana yaitu pertama, memotong bagian bawah botol plastik kira- kira 1/3 bagian dari bawah. Kemudian membuat lubang dibagian atas botol berukuran 1x7 cm dan 3- 4 cm dibawah leher botol. Ini akan berfungsi sebagai wadah saringan. Dilanjutkan dengan membuat wadah saringan menggunakan plastik. Setelah itu, merekatkan wadah penyaring pada lubang dibawah leher botol yang telah dibuat tadi. Selanjutnya merekatkan ujung benang ke bola pingpong. Memasukkan bola pingpong dan diposisikan di agian atas bola. Langkah berikutnya mengeluarkan ujung tali satunya lewat mulut botol dan merektkan dibagian luar botol sehingga bola pingpong akan berada di posisi dibawah leher botol bagian dalam. Kemudian, memotong gabus berbentuk lingkaran sesuai dengan ukuran lingkaran botol bagian bawah. Lalu, merekatkan gabus dengan pegangan kayu menggunakan selotip. Setelah itu, memasukkan rangkaian gabus yang telah diberi pegangan ke dalam botol melalui bagian bawah botol.

2.      Prinsip kerja vacuum cleaner yaitu berdasarkan perbedaan tekanan udara di luar dan di dalam alat.

G.    JAWABAN PERTANYAAN

1.      Mengapa alat tersebut bisa menyedot benda/ partikel?

Alat tersebut dapat menyedot benda atau partikel karena terdapat perbedaan tekanan udara di luar dan di dalam alat, tekanan udara yang tinggi dari luar masuk ke dalam yang tekanannya rendah sehingga kotoran ikut terbawa masuk.

2.      Apa faktor yang mempengaruhi kekuatannya?

Faktor yang mempengaruhi kekuatannya adalah volume tabung dan kecepatan tarikan pompa. Semakin besar volume dan semakin cepat tarikannya, maka kekuatan penyedotan kotoran juga akan semakin besar.

DAFTAR PUSTAKA

Beiser, Barowitz. 1996. Essentials of Physics. United States of America : AddisonPublishing Wesley Company Inc.

Darsono, Agustinus, 1995. Tata Graha Hotel (Housekeeping). Jakarta: PT. Gramedia Widiasarana Indonesia.

Frank M, White. 1986. Mekanika Fluida I Edisi Kedua. Jakarta: Erlangga.

Hall, Jeffry. 1998. Pengantar Ilmu Elektronika. Jakarta: Gramedia.

http://www.blogteknisi.com/2017/02/cara-kerja-vacuum-cleaner.html, diakses pada hari Senin, 5 Maret 2018 pukul 18.00 WIB.

http://www.dalimunthe.com/2010/02/vacuum-cleaner-berusia-80-thn-masih.html,diakses pada hari Senin, 5 Maret 2018 pukul 17.50 WIB.

Ruwanto, Bambang. 2011. Asyik Belajar Fisika. Jakarta : Gramedia.

Lampiran

Gambar 1. Plastik                                                        Gambar 2. Guntuing dan cutter

Sumber: dokumentasi praktikum                                Sumber: dokumentasi praktikum

Gambar 3. Bola pingpong                                           Gambar 4. Pendorong

Sumber: dokumentasi praktikum                                Sumber: dokumentasi praktikum

Gambar 5. Rangkaian Vacum Cleanner Sederhana                                                   

Sumber: dokumentasi praktikum