Makalah Kapal Selam

45
1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Fisika (bahasa Yunani: φυσικός (fysikós), "alamiah", dan φύσις (fýsis), "alam") adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu.Ilmu yang mempelajari gejala alam disebut sains. Sains berasal dari kata Latin yang berarti mengetahui. Sains terbagi atas beberapa cabang ilmu, diantaranya adalah fisika. Fisika mempelajari gejala-gejala alam seperti gerak, kalor, cahaya, bunyi, listrik, dan magnet. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa fisika adalah ilmu yang mempelajari hubungan antara materi dan energi. (http//:www.wikipedia.com/ilmufisikaensiklope dia) Ilmu fisika dapat diterapkan dalam kehidupan untuk digunakan manusia. Ilmu fisika akan berguna bagi manusia apabila

description

makalah yang berguna untuk memberikan kreatifitas

Transcript of Makalah Kapal Selam

1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Fisika (bahasa Yunani: φυσικός (fysikós), "alamiah", dan

φύσις (fýsis), "alam") adalah sains atau ilmu tentang alam dalam

makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak

hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu.Ilmu yang

mempelajari gejala alam disebut sains. Sains berasal dari kata Latin

yang berarti mengetahui. Sains terbagi atas beberapa cabang ilmu,

diantaranya adalah fisika. Fisika mempelajari gejala-gejala alam

seperti gerak, kalor, cahaya, bunyi, listrik, dan magnet. Oleh

karena itu, dapat disimpulkan bahwa fisika adalah ilmu yang

mempelajari hubungan antara materi dan energi.

(http//:www.wikipedia.com/ilmufisikaensiklopedia)

Ilmu fisika dapat diterapkan dalam kehidupan untuk

digunakan manusia. Ilmu fisika akan berguna bagi manusia apabila

sudah diwujudkan dalam bentuk hasil teknologi. Beberapa konsep

fisika dapat tergabung dalam satu bentuk peralatan sebagai hasil

teknologi. Dalam arti ada peralatan yang hanya menggunakan satu

konsep fisika dan ada yang lebih dari satu konsep fisika. Ilmu

fisika akan mendasari perkembangan peralatan yang digunakan

manusia. Penemuan-penemuan terbaru dalam bidang fisika akan

memperbaiki teknologi yang sudah ada.Ilmu fisika terapan sendiri

dapat diartikan sebagai suatu bidang ilmu yang berhubungan

dengan ilmu fisika yang dapat dikaitkan dengan kehidupan sehari –

hari. Ilmu fisika sangat mempunyai peranan penting dalam

kehidupan manusia.

2

Dalam ilmu fisika tedapat beberapa hukum yang berlaku

sebagai teori dalam fisika. Salah satu hukum fisika yaitu sering kita

kenal dengan Hukum Archimedes. Hukum Archimedes diambil

dari nama penemunya yaitu Archimedes (287-212 SM) yang

berasal dari Italia. Contoh Penerapan Hukum Archimedes terdapat

pada Kapal Selam. Hukum-hukum fisika sering dimanfaatkan

untuk kesejahteraan manusia dalam kehidupannya, salah satunya

adalah prinsip Hukum Archimedes. Namun, belum banyak

masyarakat yang mengetahui hal tersebut. Oleh karena itu,

diperlukan studi yang lebih mendalam mengenai Hukum

Archimedes serta penerapannya dalam kehidupan sehari – hari.

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas dapat di rumuskan masalah sebagai

berikut:

1. Apa yang dimaksud dengan Fisika Terapan ?

2. Apa yang dimaksud Hukum Archimedes ?

3. Bagaimana Prinsip Hukum Archimedes ?

4. Bagaimana Penerapan Hukum Archimedes ?

5. Apakah yang dimaksud Kapal Selam ?

6. Bagaimana sejarah pembuatan Kapal Selam ?

7. Apa saja manfaat Kapal Selam ?

8. Bagaimana cara kerja Kapal Selam ?

3

1.3 Tujuan Makalah

Adapun Tujuan yang kami maksudkan dalam Makalah ini yaitu :

1. Mengetahui apa yang dimaksud Fisika Terapan

2. Mengetahui apa Hukum Archimedes

3. Mengetahui apa itu kapal selam

4. Mengetahui bagaimana sejarah kapal selam

5. Mengetahui manfaat kapal selam

6. Mengetahui cara kerja kapal selam

7. Mengetahui cara pembuatan kapal selam sederhana

1.4 Manfaat Makalah

Manfaat yang bisa diambil dari penulisan makalah ini adalah :

1. Menambah wawasan dan pengetahuan tentang fisika terapan serta

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

2. Memberikan informasi kepada pembaca tentang tentang hukum

Archimedes serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

3. Menambah informasi dan pengetahuan tentang kapal selam dan

prinsip kerja kapal selam.

4. Memberikan informasi tentang pembuatan kapal selam sederhana.

4

BAB 2

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Fisika Terapan

Ilmu fisika dapat diterapkan dalam kehidupan untuk digunakan

manusia. Ilmu fisika akan berguna bagi manusia apabila sudah diwujubkan

dalam bentuk hasil teknologi. Beberapa konsep fisika dapat tergabung

dalam satu bentuk peralatan sebagi hasil teknologi. Dalam arti ada

peralatan yang hanya menggunakan satu konsep fisika dan ada yang lebih

dari satu konsep fisika. Ilmu fisika akan mendasari perkembangan

peralatan yang digunakan manusia. Penemuan-penemuan terbaru dalam

bidang fisika akan memperbaiki teknologi yang sudah ada.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dedes/kapal/

selam.htm)

Ilmu fisika terapan sendiri mempunyai arti sebagai suatu bidang

ilmu yang berhubungan dengan ilmu fisika yang dapat dikaitkan dengan

kehidupan sehari – hari. Ilmu fisika sangat mempunyai peranan penting

dalam kehidupan manusia.Banyak orang yang beranggapan bahwa Fisika

hanya sekedar ilmu biasa yang hanya mempelajari ilmu alam tanpa ada

penerapannya. Terutama masih banyak orang yang beranggapan bahwa

Fisika hanya mempelajari rumus. Dan tak sedikit yang  tidak menyadari

bahwa banyak peristiwa bahkan hal-hal yang sangat dekat dengan kita

melibatkan ilmu Fisika. Bahkan Fisika merupakan ilmu dasar yang sangat

dibutuhkan oleh cabang ilmu-ilmu lain. Mengapa Fisika sangat penting

dalam kehidupan kita? Tentu karena banyak peristiwa dalam kehidupan

kita yang melibatkan ilmu Fisika baik kita sadari maupun tan.pa kita

sadari. Semakin kita memahami Fisika kita akan mengetahui bahwa Fisika

mempunyai cakupan yang luas.

5

Aktifitas manusia dalam kehidupan tidak lepas dari gejala atau fenomena alam. Disadari maupun tidak disadari dalam aktifitas manusia selalu berhadapan dengan fenomena alam. Kebanyakan manusia dalam melakukan aktifitasnya tidak memperhatikan gejala alam yang terjadi. Manusia memperhatikan hal-hal yang berkaitan dengan tujuan yang hendak dicapai.Salah satu dari ilmu fisika yang akan dibahas dalam makalah ini adalah “Kapal Selam”, yang menjadi pertanyaan kita adalah Bagaimana bisa kapal selam dapat diposisikan dalam keadaan terapung, melayang dan tenggelam di dalam air? Bagaimana cara kerja kapal selam itu sebenarnya? Hal-hal inilah yang akan dibahas dalam makalah kali ini.(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dedes/kapal/selam.htm)

Anda tentunya sering melihat kapal yang berlayar di laut, benda-

benda yang terapung di permukaan air, atau batuan-batuan yang tenggelam

di dasar sungai. Konsep terapung, melayang, atau tenggelamnya suatu

benda di dalam fluida, kali pertama diteliti oleh Archimedes.

2.2 Hukum Archimedes

Ilmu fisika banyak mempelajari tentang hukum-hukum fisika yang berhubungan dengan teori fisika. Salah satu hukum fisika yaitu Hukum Archimedhes. Hukum Archimedes diambil dari nama penemunya yaitu Archimedes (287-212 SM) yang berasal dari Italia.Hukum Archimedes. Hukum Archimedes menyatakan bahwa  : “Ketika sebuah benda tercelup seluruhnya atau sebagian di dalam zat cair, zat cair akan memberi, di mana besarnya gaya ke atas (gaya apung) sama dengan berat zat cair yangdipindahkan”.((http//:www.wikipedia.com/archimedes ensiklopedia)

Gambar 2.2 (Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.html)

6

Menurut Archimedes, benda yang dicelupkan sebagian atau

seluruhnya ke dalam fluida, akan mengalami gaya ke atas. Besar gaya ke

atas tersebut besarnya sama dengan berat fluida yang dipindahkan oleh

benda. Secara matematis, Hukum Archimedes dituliskan sebagai berikut.

.................................... ( rumus 2.1 )

Keterangan : FA = gaya ke atas (N),

ρf= massa jenis fluida (kg/m3),

Vf= volume fluida yang dipindahkan (m3), dan

g = percepatan gravitasi (m/s2).

Dapat dilihat bahwa besarnya gaya ke atas yang dialami benda di

dalam fluida bergantung pada massa jenis fluida, volume fluida yang

dipindahkan, dan percepatan gravitasi Bumi. Anda telah mengetahui

bahwa suatu benda yang berada di dalam fluida dapat terapung, melayang,

atau tenggelam.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/rezpector/Makalah/f

isika/mengenai/hukum/archimedes.htm)

2.3 Prinsip Hukum Archimedes

1. Terapung

Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan terapung jika massa

jenis benda lebih kecil daripada massa jenis fluida (ρb< ρf). Massa jenis

benda yang terapung dalam fluida memenuhi persamaan

berikut.(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/rezpector/

Makalah/fisika/mengenai/hukum/archimedes.htm)

7

Atau ...............( rumus 2.2 )

Keterangan : Vbf = volume benda yang tercelup dalam fluida (m3),

Vb = volume benda (m3),

hbf = tinggi benda yang tercelup dalam fluida (m),

hb = tinggi benda (m),

ρb = massa jenis benda (kg/m3), dan

ρf = massa jenis fluida (kg/m3).

Daya apung (bouyancy) ada 3 macam, yaitu :

1) Daya apung positif (positive bouyancy) : bila suatu benda mengapung.

2) Daya apung negatif (negative bouyancy) : bila suatu benda tenggelam.

3) Daya apung netral (neutral bouyancy) : bila benda dapat melayang.

4) Bouyancy adalah suatu faktor yang sangat penting di dalam penyelaman. Selama bergerak dalam air dengan scuba, penyelam harus mempertahankan posisi neutral bouyancy.(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/rezpector/Makalah/fisika/mengenai/hukum/archimedes.htm)

2. Melayang

Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan melayang jika massa jenis benda sama dengan massa jenis fluida (ρb= ρf).

3. Tenggelam

Benda yang dicelupkan ke dalam fluida akan tenggelam jika massa

jenis benda lebih besar daripada massa jenis fluida (ρb> ρf).

Jika benda yang dapat tenggelam dalam fluida ditimbang di dalam

fluida tersebut, berat benda akanmenjadi.

8

atau ................( rumus 2.3 )

Keterangan : wbf = berat benda dalam fluida (N), dan

w = berat benda di udara (N).

Konsep Melayang, Tenggelam dan Terapung.

Kapankah suatu benda dapat terapung, tenggelam dan melayang ?

1) Benda dapat terapung bila massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat cair.(miskonsepsi).

2) Benda dapat melayang bila massa jenis bsenda sama dengan massa jenis zat cair.(konsepsi ilmiah).

3) Benda dapat tenggelam bila massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat cair. (konsepsi ilmiah).

4) Terapung, melayang dan tenggelam dipengaruhi oleh volume benda. (miskonsepsi).

5) Terapung, melayang dan tenggelam dipengaruhi oleh berat dan massa benda.

Penerapan hukum archimedes dapat kita lihat dari pembuatan kapal

selam dan cara kerja kapal selam. Karena kapal selam menggunakan

prinsip Hukum Archimedes.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/rezpector/Makalah/f

isika/mengenai/hukum/archimedes.htm)

2.4 Pengertian Kapal Selam

Kapal selam adalah kapal laut yang dapat berada dalam tiga keadaan, yaitu mengapung, melayang, dan tenggelam. Ketiga keadaan ini dapat dicapai dengan cara mengatur banyaknya air dan udara dalam badan  kapal selam. Kapal selam adalah kapal yang bergerak di bawah permukaan air, umumnya digunakan untuk tujuan dan kepentingan militer. Sebagian besar Angkatan Laut memiliki dan mengoperasikan kapal selam sekalipun jumlah dan populasinya masing-masing negara berbeda. Selain digunakan untuk kepentingan militer, kapal selam

9

juga digunakan untuk ilmu pengetahuan laut dan air tawar dan untuk bertugas di kedalaman yang tidak sesuai untuk penyelam manusia.Jerman memiliki kapal selam yang populer dengan sebutan U-Boat yang merupakan ringkasan bagi Unterseeboot, mulai ditugaskan dalam Perang Dunia I sebagai sistem senjata yang mematikan bagi Angkatan Laut lawan terlebih-lebih pada Perang Dunia II. Sehingga terkenal dengan sebutan U-Class. Selain Jerman, negara yang populer menggunakan kapal selam sebagai kekuatan utama Angkatan Laut adalah Uni

Soviet/Rusia.(http//:www.wikipedia.com/kapalselamensiklopedia)

Gambar 2.4

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/fisika/dan/lingkung

annya/Mengapa/Kapal/Selam/Bisa/Mengapung/dan/Tenggelam.htm)

Akibatnya, kapal selam mulai tenggelam. Katup akan ditutup jika

kapal selam telah mencapai kedalaman yang diinginkan. Dalam keadaan

tersebut, kapal selam dalam keadaan melayang. Jika katup udara pada

rongga dibuka kembali, volume air dalam rongga akan bertambah

sehingga kapal selam akan tenggelam. Jika kapal selam akan muncul ke

permukaan dari keadaan tenggelam, air dalam rongga dipompa keluar

sehingga rongga hanya terisi udara. Dengan demikian, kapal selam

mengalami gaya apung sama dengan berat kapal selam. Akibatnya, kapal

selam akan naik ke permukaan dan mengapung.

Di zaman sekarang ini kapal selam masih menjadi salah satu arsenal tempur yang masih ditakuti. Kemampuan kapal selam yang bisa menyerang secara diam – diam sehingga sulit terdeteksi lawan, kemudian menghilang dengan cepat. Berikut ini beberapa tipe kapal selam baik yang

10

bertenaga diesel maupun nuklir. Urusan kapal selam memang dua negara ini, Amerika dan Rusia memang masih yang terbaik, karena mereka punya segalanya, baik teknologi maupun pendanaan.(http//:www.wikipedia.com/kapalselamensiklopedia)

2.5 Sejarah Kapal Selam

Meskipun di zaman sekarang sama-sama merupakan alat

persenjataan yang menggetarkan, namun dibandingkan pesawat terbang

atau tank misalnya, maka sejarah kapal selam ternyata sudah jauh lebih

tua. Sejak abad pertengahan, para penemu atau investor di Eropa sudah

mulai memikirkan bagaimana membuat kapal yang dapat menyelam dan

timbul lagi dengan dayanya sendiri, baik untuk kepentingan peperangan

maupun sekedar mengamati kehidupan di dalam laut.

Seorang penemu dari Nuremberg di Jerman bernama Keyser

tahun 1465 dilaporkan sudah merancang sebuah perahu yang dapat

menyelam dalam air. Namun yang secara sadar merancang sebuah kapal

yang menyelam untuk menghindari musuh adalah seorang inggris yang

kreatif, William Bourne. Pada tahun 1578 dia membuat rencana kapal

selam dengan cukup rinci. Dilengkapi dengan tangki-tangki (ballast)

yang dapat di isi air dan di kosongkan lagi untuk mengapung.

Namun rancangan ini tidak mewujudkan secara nyata, melainkan

hanya di tuangkan dalam buku Inventions of Devices. Padahal sistem

tanki balas tersebulah yang di kemudian hari menjadi suatu kunci

terpenting pada kapal selam. Seorang investor Belanda bernama

Cornelius Drebbel, 50 tahun kemudian memberanikan diri mewujudkan

sebuah kapal selam yang berbentuk seperti dua perahu yang di susun

yang di tutup dengan kulit agar kedap air. Lubang-lubang dayungannya

juga dibuat sedemikian rupa sehingga tidak kemasukan air . Drebbel

tidak menggunakan sistem balas, melainkan dengan pemberat biasa

seperti besi agar perahunya menyelam. Pada 1620 ia mendemokan kapal

selam di sungai Themes di London, dan konon di situ ia dikabarkan telah

memakai pipa dan katup untuk memasukkan udara bersih ke kabin dan

11

mengeluarkan udara kotor. Sehingga ia merupakan perintis pemakaian

schnorkel, alat kapal selam modern yang di temukan juga oleh orang

Belanda tiga abad kemudian, Adapula orang Prancis, de Son yang

membantu kapal selam untuk membantu Belanda dalam perang dengan

inggris tahun 1652-54. Kapalnya di buat di Rotterdam, diperkuat dengan

tombak-tombak besi di tabrakkan ke kapal musuh. De Son mengkalim

kapalnya mampu mengaramkan 100 kapal musuh setiap harinya dan

dapat mencapai kepulawan jajahan belanda di Indonesia hanya dalam

enam pekan saja, Namun kenyataannya, kapal tersebut tidak mampu

bergerak dan hanya menjadi tontonan saja.

Selang 30 tahun kemudian, seseorang pastor Italia Giovanni

Alfonso Borelli  pada 1680 juga merancang kapal selam yang di

gerakkan dengan dayung dan memakai kantung-kantung pengapung dari

kulit kambing . Pastor itu merancang kapal karena sebagai ilmuan ia

ingin mengamati kehidupan dalam laut dengan kapalnya. Namun

rancangan itu tetap tinggal di atas kertas, dan baru mewujud ketika orang

inggris, Nethaniel Symons mengkopinya tahun 1747 dan menguji

perahunya di S. Themes. Laporan pada masa itu menyebutkan kapal ini

mampu bertahan di dalam air selama 45 menit.

Seorang pembuat kapal Inggris lainnya bernama kapalnya Day pada 1773 berhasil menyelamkan kapalnya sedalam 30 kaki. Ia memakai pemberat batu yang dapat di lepas dari dalam kapal. Setahun kemudian ia mencoba lagi di perairan yang lebih dalam, Day bersama awaknya menyelamkan kapal mereka pada kedalaman 132 kaki tanpa memperhitungkan bahaya tekanan air yang makin dalam. Kapal beserta awaknya tidak muncul kepermukaan, dan usaha untuk menolong mereka gagal karena cuaca lalu memburuk. Di duga kapal selam Day tergencet tekanan air, dan ini merupakan kecelakaan fatal pertama kapal selam dalam sejarahnya.

Dalam perjalanan sejarahnya yang sudah cukup panjang tadi,

penggunaan kapal selam dengan tujuan militer untuk menenggelamkan

kapal musuh, pertama kali di uji coba pada 1776 oleh seorang pejuang

kemerdekaan Amerika, David Bushnel. Lawannya adalah AL Kerjaan

12

Inggris yang paling kuat di dunia. Tatkala Revolusi Amerika dimulai

pada tahun itu, Inggris pun dengan kekuatan lautnya memblokade

Amerika. Untuk menebus dan melawan blokade itulah Bushnell

membuat kapal selam yang dinamainya Turtle. Kapal selam kecil ini

direncanakan untuk menyerang musuh dengan mendekatinya dari dalam

air, lalu melekatkan peledak pada tubuh kapal lawan. Dengan memicu

pemicu  ledak setelah 30 menit bom itu dilekatkan, diharapkan kapal

selam kecil itu sudah menghindar cukup jauh apabila musuh

mengejarnya. Pada bulan Agustus 1776, kapal selam yang diawaki

Sersan Ezra Lee tersebut di tugaskan untuk menyerang kapal perang

Inggris HMS Eagle yang di lengkapi dengan 64  pucuk meriam, yang

merupakan kapal bendera Laksamana Earl Howe. Kapal Perang ini

bertugas memblokade New York. Namun Ezra merupakan orang perama

dalam sejarah yang menyerang musuh dengan kapal selam, tidak begitu

beruntung. Karena orang inggris keburu mengetahui dan mengejarnya

dengan sekoci. Ezra pun melepaskan peledaknya dan bom itu meletus di

depan para pengejarnya sehingga Ezra berhasil Lolos.

Dua kali percobaan menyerang dengan kapal selam dilakukan

lagi, tetapi gagal semua. Pada perang Inggris lawan Amerika tahun 1812-

13, Bushnell mencoba menyerang lagi dengan dengan Turtle yang telah

di tingkatkan. Sasaran kali ini frigat inggris HMS Ramillies yang berada

di perairan Connecticut. Awak kapal selam ini berhasil merapat di bawah

kapal inggris itu dan berusaha melubangi lunasnya untuk menempatkan

peledak.

(

http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dedes/kapal

/selam.htm)

2.6 Jenis – jenis Kapal Selam

a. Berdasarkan Tenaga Penggerak (propulasi)

1) Kapal Selam Diesel Elektrik

13

Kapal selam diesel elektrik adalah sistem penggerak kapal

selam tertua yang masih digunakan sampai saat ini. Sistem propulsi ini

begitu handal sehingga negara pemilik kapal selam nuklir pun masih

merasa perlu memiliki kapal selam diesel elektrik. Dari 5 negara

pemilik kapal selam nuklir hanya Amerika Serikat yang tidak

menggunakan sistem propulsi ini. Dalam keadaan tertentu , kapal

selam jenis ini lebih mematikan daripada kapal selam nuklir.

2) Kapal Selam Nuklir

Munculnya Kapal Selam Nuklir sekitar enam bulan sebelum

pecahnya PD II, pada Maret 1939 Dr George Pegram dari Columbia

University, New York, mengusulkan kepada Angkatan Laut AS ( US

Navy ) untuk mengembangkan pemakaian uranium sebagai sumber

daya, termasuk untuk menggerakkan turbin kapal selam. Angkatan

Laut tertarik dan memulai riset. Tetapi setelah pengboman Pearl

Harbour dan AS terlibat dalam perang, semua material yang berkaitan

dengan tenaga atom ditarik, dipusatkan untuk " Proyek Manhattan "

guna pembuatan bom atom pertama ( Little Boy dan Fat Man ).

Gambar 3.3 (Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas.htm)

3) Kapal Selam Engineless

b. Berdasarkan Fungsi

1) Kapal Selam Militer

2) Kapal Selam Non Militer

14

Kilo

Kapal selam buatan Rusia ini dibangun sekitar tahun 1980 dan banyak

diekspor ke berbagai negara. Kapal selam berbobot 3000 ton jika menyelam

ini di awaki oleh 60 orang kru. Kapal selam sepanjang 70 meter ini dilengkapi

dengan dua generator diesel, motor elektrik dan baling-baling tunggal enam

bilah. Kapal selam ini di persenjatai dengan enam tabung torpedo kaliber 21

inci dan mampu melaju 16 knots waktu menyelam, bila dipermukaan 12

knots.

Tipe 209

Kapal selam buatan Jerman ini berbobot selam 1440, bobot permukaan

1320, dengan panjang 61 meter. Dengan mesin empat generator diesel MTU,

sebuah motor elektrik dan baling-baling tunggal. Kapal selam yang dilengkapi

dengan peluncur torpedo 21 inci ini mampu melaju di kedalaman dengan

kecepatan 22 knot.

Typhoon

Di era tahun delapan puluhan kapal selam rusia ini menjadi kapal

selam terbesar didunia. Bagai mana tidak, kapal selam yang diawaki oleh 150

kru ini berukuran super besar dengan panjang 170 meter dan bobot selam

30.000 ton. Kapal selam ini mampu melaju 24 knots karena dilengkapi dengan

dua unit reaktor dengan dua unit baling-baling. Dalam urusan persenjataan,

kapal selam ini ditakuti karena dilengkapi dengan rudal balistik SS-N-20

Sturgeon yang mampu menghajar kota-kota penting di Amerika. Selain itu

Kapal selam inijuga dilengkapi dengan delapan unit tabung torpedo.

Ohio

Untuk menandingi Rusia dalam bidang pertahanan, amerika pun

menciptakan monster laut yang menakutkan juga. Kapal selam nuklir ini

15

diawaki oleh 160 kru dan dilengkapi rudal balistik Trident yang sanggup

menghantam kota-kota penting di Rusia. Kapal berbobot selam 18.750 ton,

dan panjang 170 meter dilengkapi dengan sebuah reaktor S8G dengan baling-

baling tunggal sehingga mampu melaju dengan kecepatan sekitar 20 knots.

Selain dilengkapi dengan 24 pelontar vertikal rudal balistik kapal selam ini

juga dipersenjatai dengan empat tabung torpedo.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dedes/kapal/

selam.htm)

2.7 Prinsip Kerja Kapal Selam

a.Proses Penyelaman dan Muncul ke Permukaan

1. Proses buoyancy force untuk timbul dan tenggelam dalam air

Sebuah kapal selam atau sebuah kapal laut bisa mengapung karena

berat air yang dipindahkannya sama dengan berat kapal itu sendiri.

Pemindahan air ini menciptakan sebuah gaya ke atas yang disebut gaya

apung atau buoyancy force dan bekerja berlawanan dengan gaya gravitasi,

yang akan menarik kapal ke bawah. Tidak seperti kapal biasa, sebuah

kapal selam bisa mengatur gaya apungnya, sehingga bisa membuatnya

tenggelam dan muncul ke permukaan sesuai keperluan. Untuk mengatur

gaya apungnya, kapal selam memiliki tangki-tangki pemberat dan tangki-

tangki pelengkap atau penyeimbang yang bisa diisi dengan air maupun

dengan udara.Kapal selam memiliki beberapa bagian yang membuat kapal

selam dapat melayang dan terapung di dalam air, bagian-bagian tersebut

yaitu :

1. Tangki Ballast berfungsi untuk menyimpan udara dan air.

2. Katup udara, berfungsi untuk memasukkan udara ke dalam ballast

(tangki).

3. Katup air, berfungsi untuk memasukkan air ke dalam ballast (tangki).

16

4. Tangki Kompresor udara, yang berfungsi memompa air keluar dari

ballast dan diganti dengan udara.

Gambar 2.7 (WWW.BerbagaiHal.Com)

Ketika kapal selam berada di permukaan, tangki-tangki

pemberat tersebut terisi dengan udara sehingga massa jenis

keseluruhan kapal selam menjadi lebih kecil dari pada massa jenis air

di sekelilingnya. Ketika kapal menyelam, tangki-tangki pemberat

dipenuhi dengan air, sedangkan udara yang ada di dalam tangki

pemberat tersebut dilepaskan keluar dari kapal selam sampai massa

jenis keseluruhannya menjadi lebih besar daripada massa jenis air di

sekitarnya sehingga kapal selam mulai tenggelam (gaya apung

negatif). Persediaan udara bertekanan dipertahankan di dalam kapal

selam melalui tabung-tabung udara sebagai penopang hidup.

(WWW.BerbagaiHal.Com)

2.Hydroplane untuk mengontrol penyelaman

Sebagai tambahan, kapal selam mempunyai perangkat-

perangkat yang bisa bergerak berbentuk sayap-sayap pendek yang

disebut hydroplane di bagian buritan untuk membantu mengatur

arah penyelaman. Hydroplane akan diarahkan sedemikian rupa

sehingga air akan bergerak melewati buritan dan mendorong

buritan ke atas sehingga kapal selam dapat mengarah ke bawah.

17

Untuk menjaga kapal selam pada suatu tingkat kedalaman, kapal

selam menjaga keseimbangan antara udara dan air di dalam tanki

penyeimbang sehingga massa jenis keseluruhannya sama besar

dengan massa jenis air di sekelilingnya (gaya apung netral).

Ketika kapal selam mencapai kedalaman jelajahnya,

hydroplane akan diluruskan sehingga kapal selam bisa berjalan

lurus melewati air. Air juga didorong di antara tanki penyeimbang

haluan dan buritan untuk menjaga keseimbangan Ketika kapal

selam muncul ke permukaan, udara bertekanan mengalir dari

tabung-tabung udara ke tangki-tangki pemberat dan air di

dalamnya didorong keluar dari kapal selam sampai massa jenis

keseluruhannya lebih kecil dari massa jenis air di sekelilingnya

(daya apung positif) dan kapal selam pun muncul. Hydroplane

diarahkan sedemikian rupa sehingga air akan bergerak ke atas

buritan, dan mendorong buritan ke bawah, akibatnya kapal selam

akan mengarah ke atas. Dalam situasi darurat, tangki pemberat bisa

diisi dengan cepat dengan udara bertekanan tinggi untuk membawa

kapal selam tersebut naik ke permukaan dengan sangat cepat.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dede

s/kapal/selam.htm)

3. Secondary Propulsion motor untuk berputar

Kapal selam bisa dikemudikan di dalam air dengan

menggunakan kemudi ekor untuk berbelok ke kanan atau ke kiri

dan dengan hydroplane untuk mengatur arah depan-belakang

kapal. Sebagai tambahan, beberapa kapal selam dilengkapi dengan

sebuah motor penggerak cadangan yang dapat dikeluar-masukkan

sehingga bisa berputar 360 derajat.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dede

s/kapal/selam.htm)

18

b. Penanganan Penopang Hidup dalam Kapal Selam

Ada tiga masalah penting yang berkaitan dengan penopang hidup

di lingkungan kapal selam yang tertutup yaitu: menjaga kualitas udara,

menjaga suplai air bersih dan menjaga suhu.

1. Menjaga kualitas udara dalam kapal selam

Ada tiga hal yang harus terjadi untuk menjaga udara di

dalam sebuah kapal selam agar tetap bisa dihirup :

Oksigen harus diisi ulang bila oksigen dikonsumsi. Jika kadar

oksigen di udara terlalu rendah, seseorang akan merasa sesak.

Karbondioksida harus dihilangkan dari udara. Jika kadar

karbondioksida naik, akan terjadi keracunan.

Embun dari udara yang kita hembuskan harus dihilangkan.

Oksigen disediakan dari tangki bertekanan, generator

oksigen (yang bisa membentuk oksigen dari air yang dielektrolisis)

atau semacam “tabung oksigen” yang mengeluarkan oksigen

dengan sebuah reaksi kimia yang sangat panas. Oksigen bisa

dikeluarkan secara terus-menerus oleh sebuah sistem

terkomputerisasi yang mengontrol kadar oksigen di udara, atau

bisa juga dikeluarkan dalam beberapa waktu secara periodik dalam

sehari.(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catata

n/dedes/kapal/selam.htm)

2. Menjaga kesinambungan suplai air bersih dalam kapal selam

Kebanyakan kapal selam mempunyai suatu perangkat

penyulingan yang bisa menarik air laut dan menghasilkan air

bersih. Instalasi penyulingan tersebut memanaskan air laut menjadi

uap air yang akan menghilangkan garam, kemudian mendinginkan

uap air tersebut ke dalam sebuah tangki penampungan air bersih.

Instalasi penyulingan dalam beberapa kapal selam bisa

19

menghasilkan 10.000-40.000 galon (38.000-150.000 liter) air

bersih setiap hari. Air ini digunakan terutama untuk mendinginkan

peralatan elektronik (seperti komputer dan peralatan navigasi),

serta untuk menopang hidup para awak (misalnya, untuk minum,

memasak, dan kebersihan diri).

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dede

s/kapal/selam.htm)

3. Menjaga temperatur udara dalam kapal selam

Suhu lautan yang mengelilingi kapal selam biasanya sekitar

39° F atau 4° C. Logam dari kapal selam menghantarkan panas dari

dalam kapal ke air di sekelilingnya. Oleh sebab itu, kapal selam

harus dipanaskan secara elektrik untuk menjaga suhu yang nyaman

bagi para awak. Tenaga listrik untuk pemanas datang dari reaktor

nuklir, mesin diesel, atau baterai (untuk darurat).

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dede

s/kapal/selam.htm)

c. Sistem Navigasi Kapal Selam

Cahaya tidak bisa menembus lebih jauh kedalam lautan, akibatnya

kapal selam harus dikemudikan melewati air dengan pandangan buta. Oleh

sebab itu, kapal-kapal selam dilengkapi dengan bagian navigasi dan

perlengkapan navigasi yang canggih. Perlengkapan navigasi tersebut

adalah :

1. Global Positioning System (GPS)

Ketika di permukaan, sebuah Sistem Pemetaan Global

(GPS) yang canggih dengan akurat menentukan letak garis lintang

dan garis bujur, tapi sistem ini tidak bisa bekerja ketika kapal selam

sedang menyelam dalam air. GPS adalah satu-satunya sistem

navigasi satelit yang berfungsi dengan baik. Sistem ini

menggunakan 24 satelit yang mengirimkan sinyal gelombang mikro

20

ke bumi. Sinyal ini diterima oleh alat penerima di permukaan untuk

menentukan posisi, kecepatan, arah, dan waktu. Dengan sistem

navigasi GPS, kapal tidak akan tersesat. Setelah memasukkan data

tujuan, GPS akan menampakkan di layar posisi, arah tujuan, kapan

harus berbelok, dan bagaimana sampai di tujuan. GPS juga dapat

menampilkan peta pada saat tidak dijalankan.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dedes

/kapal/selam.htm)

2. Inertial Guidance

Di bawah air, kapal selam menggunakan sistem pemandu

inersial (listrik, mekanik) yang menjaga jalur pergerakan kapal dari

sebuah titik awal yang ditetapkan dengan menggunakan gyroscope.

Sistem pemandu inersial ini tetap akurat hingga 150 jam waktu

operasi dan harus kembali disetel kembali dengan sistem navigasi

lain yang harus diakses di permukaan (GPS, radio, radar, satelit).

Dengan adanya sistem ini, maka kapal selam bisa ternavigasi

dengan akurat dan tetap berada dalam radius seratus kaki dari

tujuannya.(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/cat

atan/dedes/kapal/selam.htm)

3. SONAR System

Untuk mengetahui letak suatu target, sebuah kapal selam

menggunakan SONAR (Sound Navigation and Ranging) baik

secara aktif maupun pasif. Sonar merupakan sistem yang

menggunakan gelombang suara bawah air yang dipancarkan dan

dipantulkan untuk mendeteksi dan menetapkan lokasi objek di

bawah laut atau untuk mengukur jarak bawah laut. Cara kerja

perlengkapan sonar adalah dengan cara mengirim gelombang suara

bawah permukaan dan kemudian menunggu untuk gelombang

pantulan (echo). Sistem sonar bisa juga digunakan untuk

menyempurnakan kembali sistem navigasi inersia dengan

21

mengidentifikasi fitur-fitur dasar lautan.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dedes

/kapal/selam.htm)

2.8 Manfaat Kapal Selam

a. Untuk kepentingan militer

Kapal selam yang dibuat sejak zaman dahulu pada dasarnya dibuat

untuk kepentingan militer suatu negara. Tak heran kapal-kapal selam yang

dibuat sampai saat ini pun banyak dilengkapi dengan persenjataan modern.

Kapal selam banyak digunakan untuk militer karena dapat dengan bebas

menjelajah wilayah musuh tanpa bisa terdeteksi karena dilengkapi dengan

anti detektor. Selain itu, kapal selam juga dapat digunakan untuk patroli

wilayah suatu negara.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dedes/kapal/

selam.htm)

b. Untuk kepentingan nonmiliter

Selain untuk kepentingan militer, kapal selam dapat juga digunakan

untuk kepentingan nonmiliter seperti untuk penelitian alam bawah laut.

Tidak hanya di dunia militer, ternyata Indonesia juga merupakan sebagian

kecil bangsa di dunia yang telah melaksanakan penelitian dasar laut dan laut

dalam (deep sea) dengan menggunakan kapal selam riset Jepang, Shinkai

6500. Enam ilmuwan Indonesia dan mitranya ilmuwan Jepang menyelam

pada kedalaman lebih dari 2.000 meter di Palung Jawa pada Oktober 2002.

Kapal selam juga dapat digunakan untuk keperluan wisata, seperti yang ada

di Bali. Kapal yang diberi nama Odissey ini digunakan untuk melihat-lihat

pemandangan alam bawah laut di Pulau Bali. .

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dedes/kapal/

selam.htm)

22

Gambar 2.8

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/Mengetahui/C

ara/Kerja/Kapa/Selam.htm)

23

BAB3

KAPAL SELAM SEDERHANA

3.1 Cara Pembuatan Kapal Selam Dari Botol Plastik

1. Alat dan Bahan :

1) Botol air, ukuran standar, sekitar 500-700 mL 1 buah

2) Silet atau pisau

3) Bor dengan bor 3/32-inch; jangan lupa untuk mengkonfirmasi, tetapi

ukuran ini harus menciptakan sebuah lubang yang akan cocok dengan

klip kertas Anda akan memasukkan

4) Gunting

5) Pena atau jarum

6) Jarum-hidung tang

7) Klip kertas besar 2 buah

8) Sumpit

9) Stiff penguasa

10) Karet gelang 3 buah

11) Botol soda 2 liter 1 buah

2. Cara Pembuatan :

1) Untuk membuat baling-baling, potong bagian bawah dari botol soda,

untuk membuat bentuk baling-baling yang memiliki lima bilah

lengkung terpisah.

2) Bor sebuah lubang di tutup botol air kecil dan bor dua lubang di

baling-baling,satu di pusat dan lain yang tak jauh dari pusat.

3) Luruskan satu ujung salah satu klip kertas dan masukkan melalui

lubang di bagian atas tutup botol dan akhirnya melalui lubang pusat

baling-baling. Sirip baling-baling harus menghadap ke bawah,

melengkung jauh dari tutup botol.

24

4) Pada kapal selam, bor dua lubang kecil di dasar botol air, seperti

lubang-lubang di baling-baling-satu di tengah dan satu sedikit di luar

pusat.

5) Luruskan salah satu ujung kedua penjepit kertas dan gunakan sumpit

untuk memasukkan ujung klip kertas melalui lubang botol air, dari

mulut botol kedalam lubang yang berpusat di ujung botol air.

6) Setelah didapatkan hasil yang lurus, gunakan tang untuk

membengkokkanujung atas dan kaitkan klip ke lubang yang lain.

7) Gunakan sumpit untuk mengaitkan karet ke kait penjepit kertas di

dalam botolair kapal selam.

8) Tanpa melepaskan karet gelang, kaitkan ujung karet gelang melalui

kait penjepit kertas di dalam tutup botol baling-baling. Jika terlalu sulit

untuk menarik karet dengan menggunakan sumpit, gunakan penjepit

kertas lainuntuk membuat sebuah kait dan gunakan untuk menarik

karet gelang ke dalamtutup baling-baling. Pastikan karet tegang-kapal

selam kebutuhan karet atauketegangan yang baik tidak akan bisa

bergerak. Jika karet terlalu longgar, cobaukuran yang lebih kecil.

9) Untuk menjaga kestabilan kapal selam, gunakan penggaris

sebagai penyeimbang. Pasang penggaris di tengah-tengah kapal selam

dengan menggunakan karet.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/Fisika/Fluida-

Pembuatan/Kapal/Selam.htm)

25

3. ANGGARAN DANA

PEMASUKAN1. Iuran Kelompok [email protected],- Rp. 42.000,-

_____________ +

Rp. 42.000,-

PENGELUARAN

1. Buku Praktikum Fisika Rp. 39.500,-

2. Gunting Rp. 2.500,-

3. Jarum Rp. 3.000,-

4. Klip kertas Rp. 2.500,-

5. Sumpit Rp. 10.000,-

_____________ +

Rp. 57.500,-

Total = Pengeluaran - Pemasukan

= Rp. 57.500,- – Rp. 42.000,-

= Rp.15.500,-

Jadi kekurangan anggaran sebesar Rp. 15.500,-

26

Keterangan Gambar

Gambar 3.1

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/Mengetahui/

Cara/Kerja/Kapa/Selam.htm)

27

4. Cara Kerja Kapal Selam

Kapal selam bekerja dengan menggunakan kemampuan

mengapung. Sebuah kapal selam atau kapal memindahkan air berat

sama dengan berat kapal. Perpindahan air menciptakan gaya ke atas,

berlawanan dengan tarikan gravitasi, yang disebut gaya apung. Kapal

selam mengendalikan daya apung, sehingga mereka bisa tenggelam

atau permukaan, dengan mengontrol jumlah air dalam tangki

pemberat. Salah satu cara untuk kapal selam untuk bergerak

maju adalah dengan menggunakan baling-baling, tapi ada trik untuk

gerakan ini. Ketika baling-baling berputar, itu juga dapat memutar kapal

selam, membawa pergi setiap gerakan maju. Tanpa menstabilkan

sirip, kapal selam hanya akan menjadi sebuah tabung berputar.Sirip yang

menstabilkan menolak  berputar dengan menambahkan gaya

gesekan, membatalkan luar gerakan berputar,yang memungkinkan

untuk mendorong baling-baling kapal selam maju. Kapal selam juga dapat

bergerak mundur dengan mengubah arah yang baling-baling berputar.

(http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/Fisika/Fluida-

Pembuatan/Kapal/Selam.htm)

28

BAB 4

PENUTUP

KESIMPULAN

Ilmu fisika terapan sendiri dapat diartikan sebagai suatu bidang ilmu yang

berhubungan dengan ilmu fisika yang dapat dikaitkan dengan kehidupan sehari –

hari. Ilmu fisika sangat mempunyai peranan penting dalam kehidupan

manusia.Ilmu fisika terapan sangat berperan dalam kehidupan sehari – hari

manusia.

Kapal selam telah digunakan untuk kepentingan peperangan sejak dahulu

kala. Awal mula pembuatannya pun adalah untuk kepentingan perang atau militer.

Sampai saat ini kapal selam militer paling banyak diproduksi dibandingkan

dengan kapal selam nonmiliter.

Berdasarkan jenis mesin yang digunakan, kapal selam terbagi dua yaitu

kapal selam menggunakan mesin diesel dan kapal selam nuklir. Kapal selam

nuklir biasanya lebih banyak digunakan untuk kepentingan militer, karena bisa

membawa reaktor nuklir ataupun senjata nuklir di dalamnya. Terlepas dari

fungsinya untuk kepentingan militer, kapal selam juga dapat digunakan untuk

kepentingan penelitian alam bawah laut dan untuk kepentingan pariwisata.

29

SARAN PENULIS

1) Penulisan makalah harus menggunakan prosedur pembuatan makalah yang

baik dan benar.

2) Bahasa yang digunakan dalam pembuatan makalah harus menggunakan

bahasa yang baku dan penggunaan EYD yang benar.

3) Dalam penyusunan makalah kita harus teliti terhadap kalimat perkalimat

dari pendahuluan sampai penutup.

4) Materi yang diambil dari internet, alamat website artikel materi harus

dicantumkan pada bagian daftar pustaka.

5) Pengurutan setiap BAB dalam makalah harus terurut dan tertata dengan

rapi.

30

DAFTAR PUSTAKA

1) http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/catatan/dedes/kapal/

selam.htm, diakses pada tanggal 31 Agustus 2013.

2) http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/Penerapan/Hukum/

Archimedes/Pembelajaran/Fisika.htm, diakses pada tanggal 31 Agustus

2013.

3) http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/rezpector/Makalah/

fisika/mengenai/hukum/archimedes.htm, diakses pada tanggal 31 Agustus

2013.

4) http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/Kapal/selam/

Wikipedia/bahasa/Indonesia,/ensiklopedia/bebas.htm, diakses pada tanggal

31 Agustus 2013.

5) http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/Archimedes//

Wikipedia/bahasa/Indonesia,/ensiklopedia/bebas.htm , diakses pada tanggal

31 Agustus 2013.

6) http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/fisika/dan/

lingkungannya/Mengapa/Kapal/Selam/Bisa/Mengapung/dan/

Tenggelam.htm, diakses pada tanggal 31 Agustus 2013.

7) http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/Mengetahui/Cara/

Kerja/Kapal/Selam.htm, diakses pada tanggal 31 Agustus 2013.

8) http://ARTIKEL/FISIKA/TERAPAN/kumpulan/data/infodiah/Prinsip/

Kerja/Kapal/Selam/Fisika/Fluida/Statis.htm, diakses pada tanggal 31

Agustus 2013.