Download Penerapan Alat Peraga Sederhana and more Thesis Physics in PDF only on Docsity!
p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i
PENERAPAN ALAT PERAGA SEDERHANA PLTA UNTUK MEDIA
PEMBELAJARAN LABORATORIUM FISIKA PADA PESERTA DIDIK
Thalia Ajeng Ayu Kencana(1), Lady Pretylia Iraynida Disha(2), Abigel Dhesantia Prameswari(3), Fadia Arisma Iswardani(4), Hikmah Hidayah(5), Subiki(6), Maryani(7) Pendidikan Fisika, Universitas Jember, Jember e-mail: Thaliaajeng308@gmail.com, ladyyypid@gmail.com, abigeldhesantiap04@gmail.com, fadiaarismaa25@gmail.com, hidayahhikmah194@gmail.com
ABSTRACT
A simple hydroelectric prop is a simple prop that demonstrates the mechanism of converting the kinetic energy of water into electricity. Hydroelectric teaching assistants consist of the main components of generators, turbines or wind turbines, LED lights, cables and connecting ropes, and supporting parts of wind turbine racks. This research is carried out by researching tool making and functional testing of tools carried out in several stages, namely: research and information collection, planning, product development or production, and field trials. Based on the results of the study, learning materials about hydropower plants can be used in the learning process. Basically, the design of a simple hydroelectric power plant is carried out with the aim of designing and making a mini waterwheel for a power plant that can function optimally. With this simple Hydropower Plant Construction Teaching Tool, it is hoped that students can easily understand the concepts they have just learned.
Keywords: Props, Hydroelectric Power Station, Physics Laboratory
ABSTRAK
Alat peraga sederhana pembangkit listrik tenaga air merupakan alat peraga sederhana yang mendemonstrasikan mekanisme perubahan energi kinetik air menjadi listrik. Asisten pengajar pembangkit listrik tenaga air terdiri dari komponen utama genset, turbin atau turbin angin, lampu LED, kabel dan tali penghubung, serta bagian pendukung rak turbin angin. Penelitian ini dilakukan dengan penelitian pembuatan alat dan pengujian fungsional alat yang dilakukan beberapa tahapan, yaitu: meneliti dan mengumpulkan informasi, merencanakan, pengembangan atau memproduksi produk, dan pengujian lapangan. Setelah melakukan penelitian, materi pembelajaran tentang PLTA dapat digunakan dalam proses pembelajaran. Pada dasarnya perancangan pembangkit listrik tenaga air sederhana dilakukan dengan tujuan untuk merancang dan membuat kincir air mini untuk pembangkit listrik yang dapat berfungsi secara maksimal. Dengan adanya alat ajar konstruksi PLTA yang sederhana ini, diharapkan siswa dapat dengan mudah memahami konsep yang baru dipelajarinya.
Kata kunci: Alat Peraga, Pembangkit Listrik Tenaga Air, Laboratorium Fisika
1. Pendahuluan Pendidikan adalah hubungan antara individu guru dan siswa. Dalam
perkembangan zaman, ada hubungan komunikasi antara setiap guru dan siswa. Jika hubungan ini diangkat ke
p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i
tingkat pendidikan, maka akan menjadi hubungan di antara guru dan siswa sehingga dapat menimbulkan tanggung jawab di pendidikan maupun otoritas pendidikan. Penekanan pada pembelajaran fisik dengan memasukkan aspek psikologis atau keterampilan (Hasyid, dkk. 2020).
Menurut Hasriyani, dkk pada tahun 2017 bahwa ketrampilan ini adalah kemampuan untuk menerapkan pola perilaku yang kompleks dan terorganisir dengan baik, dengan cara yang cair dan tepat, untuk mendapatkan hasil tertentu. Keterampilan tidak hanya mencakup gerakan motorik tetapi juga fungsi mental kognitif. Keterampilan motorik seperti mengendarai sepeda motor menjadi keterampilan bagi siswa.
Keterampilan adalah suatu proses wujud dari belajar tentang keterampilan jasmani dan rohani yang berkaitan dengan keterampilan dasar yang diperoleh, dikuasai dan diterapkan dalam aktivitas ilmiah untuk memungkinkan ilmuwan memperoleh sesuatu yang belum perah ada. Dapat dilakukan dengan mencoba membuat alat peraga sederhana, seperti percobaan pembuatan alat pembangkit listrik tenaga air sederhana. Contohnya kincir air yang merupakan salah satu alat yang dapat menghasilkan energi listrik. (Hermadi et al. 2014).
Penggunaan alat ajar ini memudahkan siswa dalam memahami konsep (Afriyanto, 2015). Alat peraga adalah instrumen atau alat yang digunakan untuk melatih dan menyampaikan materi, baik berupa benda maupun tingkah laku, dengan cara yang memudahkan pemahaman siswa (Preliana, 2015). Alat ajar meliputi karakteristik dan bentuk konsep bahan ajar, yang digunakan
untuk mengilustrasikan materi sebagai gambaran mekanisasi, peristiwa dan kegiatan agar materi lebih mudah dipahami (Saleh et al., 2015). Penggunaan alat peraga dalam proses pembelajaran merupakan salah satu cara untuk mendukung pengembangan pengetahuan, keterampilan, kebutuhan dasar bahan ajar, konsep dan pengetahuan fisika (Desy et al., 2015). Alat peraga dapat digunakan sebagai media pembelajaran dan penyalur pesan yang dapat menggugah pikiran, perasaan dan kemauan siswa untuk memfasilitasi pembelajaran siswa (Hartini et al., 2018).
Upaya dalam mencari energi alternatif lainya seperti energi fosil dan juga ketersediaannya yang dapat diperbaharui banyak dilakukan beberapa peneliti. Energi yang dihasilkan dari sumber alami seperti matahari, angin, dan air. Mata air pasti akan tersedia dan tidak merusak lingkungan merupakan energi terbaharukan. Sumber energi alternatif yaitu sumber energi yang akan menggantikan sumber energi tak terbarukan. semua yang termasuk sumber energi terbarukan pasti sumber energi alternatif. Energi terbarukan disebut juga sebagai sumber energi yang dapat dengan cepat diisi ulang dari alam, secara terus menerus. yang termasuk sebagai sumber energi terbarukan, yaitu: Energi matahari, angin, air, biomassa, dan panas bumi (Heni, et al. 2012).
Kemampuan untuk melakukan suatu gerak disebut dengan energi. Air yang mengalir memiliki suatu energi yang digunakan untuk menggerakkan suatu benda. Dari beberapa banyaknya alat yang menggunakan air untuk mengubah menjadi energi listrik, salah satunya adalah kincir air. Air termasuk
p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i
dilakukan tes untuk memastikannya, yang akan menjadi alat bantu pembelajaran di laboratorium fisika bagi siswa.
2. Metode
Penelitian ini merupakan studi pembuatan alat dan pengujian fungsional alat dilakukan melalui beberapa tahapan, yakni: penelitian serta studi literature, pengembangan atau produksi suatu barang, perencanaan, dan praktik observasi lapangan. Pada tahap pertama digali informasi mengenai alat peraga sederhana untuk pembangkit listrik tenaga air dan juga tentang perlengkapan sekolah untuk laboratorium fisika. Data dokumenter ini akan menjadi informasi dalam pengembangan alat peraga sederhana pembangkit listrik tenaga air seperti perlengkapan sekolah di laboratorium fisika untuk siswa.
Pada langkah kedua, berdasarkan materi yang dianalisis, tim merancang alat peraga sederhana dengan dokumen yang telah disiapkan sebelumnya. Setelah itu dibuat draft pertama yaitu rencana pembuatan suatu alat peraga sederhana pembangkit listrik tenaga air sebagai alat bantu pembelajaran praktikum fisika. Langkah ketiga adalah membuat bentuk awal alat alternatif dan memastikan kelayakannya. Pada tahap ini, tim juga melakukan persiapan dan alat pendukung jika diperlukan untuk tahap implementasi. Dan pada langkah keempat, tim menyusun suatu alat menggunakan alat peraga sederhana dengan sub materi pembelajaran fisika. Pada tahap ini dikumpulkan data observasi, data penilaian, dan umpan balik kelompok serta guru.
Selanjutnya yakni menggunakan beberapa alat dan instrument seperti: gunting, gergaji besi, solder, penggaris, pulpen dan bahan yang digunakan antara lain: kincir, lampu, generator, besi, kabel, lem, tongkat, papan (kayu persegi), dan akuarium. Langkah selanjutnya adalah menghasilkan alat berdasarkan desain yang sudah diimplementasikan. Terdapat beberapa proses yang digarap pada langkah ini yakni:
a. Siapkan paralon serta potong sesuai dengan kebutuhan, potong menjadi 8 bagian, siapkan pula tusuk sate. b. Bagian paralon tadi direkatkan pada tusuk sate, setelah itu ambil lagi paralon, lalu potong sesuai kebutuhan, lalu potong juga bagian samping paralon menjadi 8 bagian dengan ukuran tusuk sate. c. Rekatkan tusuk sate (baling-baling kincir) satu persatu ke paralon yang sudah diberi lubang tadi. d. Setelah 8 baling-baling sudah direkatkan lalu, tutup dan rekatkan paralon menggunakan tutup botol. e. Lubangi bagian poros (tutup botol) dengan seukuran katembat dan rekatkan. f. Katembat yang sudah direkatkan ke poros lalu rekatkan juga ke ujung dinamo, yang berfungsi untuk membantu perputaran kincir. g. Siapkan penyangga (besi bekas) lalu tempelkan pada kayu bekas yang berbentuk persegi untuk menyangga kincir yang berfungsi untuk memutar. h. Siapkan juga stik yang digunakan untuk membuat miniatur kincir yang dibentuk menyerupai pos kamling. i. Lalu untuk tandon air, siapkan toples bekas untuk mengisi air, Siapkan juga besi dan juga kayu persegi untuk menopang tandon air.
p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i
Tahap akhir dari proses pengerjaan alat ini yaitu percobaan alat, yang mana tujuan percobaan tersebut yakni untuk melihat apakah alat yang diciptakan sudah bisa digunakan dengan baik serta sudah sesuai dengan yang diharapkan.
3. Hasil dan Pembahasan Kincir air adalah alat yang berputar karena air mengalir melalui kincir sehingga menyebabkan kincir berputar. Putaran roda biasanya berfungsi untuk menggerakkan generator listrik. Ini menghasilkan listrik yang dapat digunakan untuk menyalakan lampu di paviliun. Dalam proses kerja kincir air yang menghasilkan listrik, terjadi beberapa kali konversi energi sebelum energi listrik dikonsumsi. Pertama, konversi energi potensial air yang mengalir menjadi energi mekanik (gerakan) oleh roda. Kedua, energi mekanik ini memutar generator. Rotasi generator menyebabkan lompatan elektron. Ini menciptakan arus listrik. Proses selanjutnya arus listrik disalurkan pada pendopo menggunakan lampu. Kincir air ini menggunakan beberapa konsep fisika, yaitu dari energi potensial menjadi energi mekanik kemudian energi mekanik menjadi energi listrik, dan menghasilkan energi cahaya, atau lampu yang menyala, menjadi energi kinetik, yaitu menggerakkan roda dengan air, dalam hal ini juga dapat mengubah panas menjadi energi. Dalam penelitian ini, penerapan hukum kekekalan energi mekanik diberikan untuk membantu siswa dengan mudah memahami alat peraga sederhana tentang pembangkit listrik tenaga air, serta memperoleh keterampilan dasar dalam menganalisis energi transformasi dengan menerapkan hukum kekekalan energi. Diharapkan dengan penelitian ini dapat
berkontribusi dan mempengaruhi terhadap pengembangan suatu pembelajaran fisika yang melatih kemampuan berpikir ilmiah siswa dan meningkatkan kreativitas guru. Kincir air memiliki diameter yang lebih besar dari diameter poros rotor, yang dimaksudkan untuk memutar rotor lebih cepat dari putaran kincir air itu sendiri. Itu membuat cahaya bersinar lebih terang. Pada pembangkit listrik terdiri dari magnet untuk stator dan juga kumparan untuk rotor yang dapat berputar. Rotasi kumparan pada magnet menyebabkan garis medan magnet berubah melintasi kumparan. Hal yang sama berlaku untuk pembangkit listrik yang menggunakan fenomena hukum Faraday yang berkaitan dengan induksi elektromagnetik. Hukum Faraday menyatakan bahwa jika garis medan magnet berubah melintasi sebuah kumparan, Gaya Gerak Listrik (GGL) muncul pada kumparan itu. Jika koil dihubungkan ke rangkaian tertutup, arus akan mengalir melalui rangkaian. Arus yang didapat pada stasiun pembangkit sederhana ini adalah arus searah. Menurut (Masturoh, R. D, al.ed.
- dalam penelitiannya, khusus penggunaan furnitur bekas sebagai media pembelajaran dalam pembelajaran, diperoleh rata-rata 79,17% siswa memberikan umpan balik aktif selama proses pembelajaran. Menurut (Saragi & Purba, 2021) Dalam kajiannya, Pembangkit Listrik Tenaga Air pada prinsipnya adalah suatu bentuk konversi pembangkit listrik tenaga air dengan ketinggian tertentu dan mengalirkannya menjadi listrik melalui turbin air dan generator. Perancangan aplikasi alat peraga sederhana untuk miniatur pembangkit listrik tenaga air sebagai perlengkapan sekolah untuk laboratorium fisika siswa
p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i
Gambar 2. Tandon Air c. Rumah atau Gazebo Rumah-rumahan atau bisa kita sebut juga miniatur gazebo yang biasanya mirip dengan pos kamling atau pos keamanan di perumahan atau perkampungan ini dibuat dengan bahan dasar dari stick yang biasanya dipakai untuk es krim. Pertama sebelum membuat gazebo, mendesain di kereta terlebih dahulu. Lalu satu persatu merangkai atau mengkaitkan stik es krim satu sama lain dengan lem tembak mengikuti desain yang telah dibuat hingga berbentuk rumah. Setelah itu gazebo yang sudah jadi direkatkan dengan besi bekas sebagai kaki dari gazebo itu, lalu agar gazebo tidak terkena air maka akan diberi penampang kayu. Tujuan pembuatan gazebo ialah untuk tempat lampu yang nantinya ditaruh pada gazebo sebagai penerangan seperti gazebo yang nyata. Hal ini juga menjadikan miniatur alat peraga pembangkit listrik tenaga air sederhana terlihat lebih kreatif dan menarik peserta didik agar melaksanakan praktikum dengan lebih seru. Bisa dilihat bentuk miniatur gazebo pada gambar di
bawah. Nantinya lampu yang sudah disambungkan atau dirangkai dengan kabel yang terhubung dengan dinamo akan digantung pada bagian atap gazebo.
Gambar 3. Gazebo
Dari kajian yang telah dijelaskan di atas menerapkan konversi energi gerak menjadi energi listrik. Alat yang digunakan yaitu miniaturizer air untuk memahami konsep pembangkit listrik tenaga air sederhana. Secara umum energi kinetik roda sama dengan energi gerak air yang jatuh pada roda. Dapat dilihat pada gambar di bawah ini bahwa setelah miniatur gazebo selesai dibuat, penampung air selesai dan kincir air yang sudah jadi kemudian ditempatkan di akuarium agar airnya dialirkan di atas kincir tersebut. tidak mengalir kemana-mana. Cara kerja kincir air sederhana ini adalah dengan terlebih dahulu mengisi akuarium dengan air, kemudian air tersebut akan dihisap melalui pipa yang membawa air di dasar akuarium ke atas kemudian tenggelam, menabrak kincir air. Jadi air yang jatuh pada kincir air akan membuat kincir air bergerak dan membuat generator yang ada di dalam reel berfungsi, kemudian menjadi energi listrik yang menyalakan lampu gazebo ini.
p-ISSN: 2088-0952, e-ISSN: 2714-531X http://journal.unigha.ac.id/index.php/JSR DOI. 10.47647/jsr.v10i
Gambar 4. Alat Peraga Sederhana PLTA
Gambar 5. Alat Peraga Sederhana PLTA
4. Simpulan dan Saran Kincir air merupakan alat pengubah energi air menjadi energi mekanik berupa torsi pada poros yang berputar. Kincir air ini menggunakan beberapa konsep fisika yaitu dari energi potensial menjadi energi mekanik kemudian menjadi energi listrik dan akan menghasilkan energi cahaya untuk menyalakan lampu menjadi energi kinetik yaitu menggerakkan kincir dengan air kemudian juga dapat mengubah panas ke energi. Dalam penelitian ini, penerapan hukum kekekalan energi mekanik diciptakan untuk membantu siswa dengan mudah memahami alat peraga sederhana tentang pembangkit listrik
tenaga air, serta memperoleh keterampilan dasar dalam menganalisis energi transformasi dengan menerapkan hukum kekekalan energi mekanik. Setelah penjelasan di atas dapat disimpulkan bahwa alat bantu PLTA ini dapat membantu dalam proses pembelajaran dan layak digunakan untuk alat bantu pembelajaran. Setelah berhasil menyelesaikan demo alat pembangkit listrik tenaga air sederhana ini, Anda dapat melihat cara kerjanya, termasuk menyiapkan akuarium sebagai tempat/wadah untuk meletakkan roda. Saat itu kincir angin dilengkapi dengan baling-baling yang terbuat dari sendok plastik, bagian baling-baling dipasang tutup botol untuk menghubungkan putaran baling-baling untuk memutar generator.
Daftar Pustaka Abdilah, H. S., Desnita, D., & Umiatin, U. (2015, October). PENGEMBANGAN MINIATUR PEMBANGKIT LISTRIK TENAGA AIR SEBAGAI MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA). InPROSIDING SEMINAR NASIONAL FISIKA (E-JOURNAL) (Vol. 4, pp. SNF2015-II). Anwar, S., Tamam, M. T., & Kurniawan, I. H. (2021). Rancang Bangun Sistem Pembangkit Listrik Tenaga Air Menggunakan Konsep Hydrocat. RESISTOR (Elektronika Kendali Telekomunikasi Tenaga Listrik Komputer) , 4 (1),7-10. Aulia’Alifteria, F., & Anggaryani, M. PENGEMBANGAN MEDIA PEMBELAJARAN ALAT PERAGA PADA MATERI KONVERSI ENERGI GERAK MENJADI ENERGI LISTRIK UNTUK SISWA SMA KELAS X.
