Fisika Terapan: Pembelajaran Arus pada Sungai Lokal
Belajar Fisika Yuk-Fisika memiliki beberapa cabang ilmu pengetahuan. Salah satu cabangnya adalah ilmu pengetahuan bumi dan antariksa, atau disingkat dengan IPBA. Pengkajian dalam IPBA adalah mengungkap fenomena-fenomena alam berdasarkan konsep fisika baik dengan hukum, teori, postulat dan lain sebagainya. Pada kesempatan ini, akan ada pembahasan bagaimana kita dapat belajar untuk mengetahui karakteristik dari aliran sungai (stream).
Pembelajaran ini di deesain dengan cara eksperimen. Adapun tujuan dari eksperimen ini adalah (a) untuk mengetahui kecepatan aliran sungai, (b) untuk mengetahui daya hanyut aliran sungai, dan (c) untuk mengetahui debit air yang mengalir di sungai tersebut. Pembelajaran seperti ini sangatlah cocok untuk mengungkap kearifan lokal di tempat anda dengan konsep contextual teaching learning.
Alat dan Bahan
Alat dan bahan yang digunakan dalam eksperimen ini adalah:
- Stopwatch
- Bola ping-pong 2 buah
- Jaring ikan ukuran kecil
- meteran-measuring tape
- Penggaris (metre stick)
- Kaca pembesar
- Grafik analisa ukuran grain
- Keping secchi
- Sepatu boot
Keselamatan-Pencegahan
Setiap anda melakukan eksperimen, praktikum dan kegiatan-kegiatan laboratorium sangat dianjurkan untuk memperhatikan prosedur keselamatan kerja. Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam menjalankan eksperimen ini sebagai berikut:
- Menggunakan pakaian yang sesuai dengan kondisi cuaca (sun protection, and sturdy footwear)
- Mengetahui dan waspada akan tanda-tanda dehidrasi yang disebabkan terik matahari
- Waspada akan bahaya air yang terjadi di tempat terbuka
- Membentuk kerjasama tim yang kompak antar praktikan
- Menjauh dari aliran tepi sungai kecuali praktikan yang bekerja di atas air
- Jangan memasuki area yang tidak stabil atau area air yang dalam. Berjaga-jaga dari kecepatan, arus dengan volume yang besar karena dapat membuat jatuh
- Memakai jaket pelampung jika berada di dekat tepian sungai atau ketika masuk ke air
- Kerjasama dilakukan dengan satu orang berada di dalam air dan yang lain berada pada tempat yang aman
- Menggunakan harnes untuk mengikat benda yang kokoh terhadap praktikan yang masuk dalam air seperti memancangkan ke pohon atau benda yang besar
- Menggunakan waders (pinggul) , jaket pelampung dan sefety line yang merupakan pbagian yang cukup enting untuk ekperimen yang dilakukan di sungai terbuka. Jika air masuk ke wader, cukup mudah untuk membuang airnya.
- Pada saat darurat, jika anda telah membuang air yang masuk, pancangkang kaki pada aliran bawah dan bersikap tenang untuk menenangkan air sebelum mencoba untuk berdiri
- Penting untuk menggunakan jaket pelampung, safety line, membaca semua tindak pencegahan dan memiliki seorang peninjau guna mengecek kelengkapan anggota tim (disarankan untuk tidak menggunakan praktikan yang sama dengan praktikan yang mencatat hasil).
Gambar (a) ilustrasi potongan meander (b) hubungan kecepatan dengan daya angkut bahan (c) ilustrasi pengukuran lebar sungai (d) ilustrasi pengukuran kedalaman sungai
Eksperimen pertama
Prosedur kerja
Eksperimen ini dilakukan dengan prosedur sebagai berikut:
- Gunakanlah bola pingpong untuk menentukan kecepatan arus dari kedua sisi meander (belokan)
- Meander pendek adalah meander dengan sisi dari belokan yang lebih lancip (sempit) dan Mender luas adalah sisi luar (sisi yang satunya) belokan dari meander
- Mulai dari meander pendek. Beri tanda pada tepian sungai sebanyak 2 titik yang berjarak 10 m
- Jatuhkan bola ping pong di titik aliran sungai bag. Atas (awal) , hitung waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai titik ke dua. Tangkap bola ping pong dengan menggunakan arring ikan.
- Ulangi langkah ke dua sebanyak 5 kali dan catat hasilnya pada kertas grafik.
- Beralih ke meander luas, dengan hal yang sama, tetapkanlah lagi 2 titik dengan jarak 10 m pada tepian meander tersebut. Ulangi langkah ke dua sebanyak 5 kali dan catatlah hasilnya ke dalam tabel pengamatan.
Data Pengamatan
Belajar Fisika Yuk-Data pengamatan berisi informasi tentang percobaan ke …, jarak yang ditempuh bola (jarak antar titik) dan waktu yang diperlukan untuk sampai pada titik yang selanjutnya. Data tersebut juga mencakup pada meander dalam (yang lebih lancip) dan meander luar (yang lebih lebar).
Analisis
Data yang telah diperoleh dianalisis dengan melakukan langkah-langkah berikut:
- Menentukan kecepatan dari percobaan yang dilakukan dengan formula: v =s/t
- Menemukan kecepatan rata-rata untuk kedua meander (pendek dan luas). Nilai kedua kecepatan tersebut kemudian di rata-rata untuk digunakan sebagai kecepatan arus sungai yang digunakan dalam analisis selanjutnya.
- Setelah mendapatkan nilai kecepatan dari sungai, praktikan diminta untuk menjawab pertanyaan berikut:
- Dengan menginterpretasikan nilai kecepatan yang di dapatkan dari perhitungan, benda apa yang dapat dihanyutkan oleh aliran dengan kecepatan tersebut?
- Kecepatan seperti apa yang dibutuhkan untuk memindahkan atau mengikis kerikil/koral?
- Apakah ada kemungkinan suatu sungai tidak mengikis dan mendeposisi material? Kalau iya, kapan hal ini terjadi?(tuliskan dalam format waktu –hari atau musim)
Eksperimen kedua
Prosedur
- Pilihlah bagian arus yang aman dan mudah untuk diakses dalam air dan di dasar sungai (stream bed). Anggota tim mengenakan jaket pelampungnya.
- Dengan satu orang lagi yang berada di sisi sungai yang besebrangan, ukurlah lebar sungai seperti yang terlihat pada gambar c.
- Pasangkan safety line pada orang yang akan masuk ke sungai dan ke benda yang terpancang (kuat). Mulai pada satu tepi, ukurlah jarak 30 cm. Pada titik tersebut, ukur kedalaman air dan ambillah sedimen dalam jumlah kecil dari dasar sungai.
- Ulangi pengamatan ini untuk kelipatan 30 cm menjauh dari (tepi) sungai.
- Jika sungai yang digunakan lebih besar atau kecil dari arahan yang diberikan, maka sesuaikanlah skalanya, dan tambahkan/kurangkan field (kolom atau baris) pada tabel.
Data Pengamatan
Data yang dituliskan dalam bagian data pengamatan adalah pengukuran ke …, jarak dari tepian, ukuran sedimen/batuan yang ditemukan dan deskripsi wujud dan bentuk dari batuan/benda yang ditemukan pada kedalaman dari jarak tepian tersebut.
Analisis
- Gambarlah profil dari stream floor pada kertas grafik. Gunakan jarak yang melewati sungai pada sumbu x, meter dan kedalaman air pada sumbu Y, meter (mulai dengan 0 pada bagian atas). Menggunakan skala yang sesuai dalam keseluruhan grafik. Tunjukkan orientasi dari sungai, lokasi dan tanggal dimana dilakukan praktik.
- Temukan area (luasan) dari sungai dengan formula: Luas = kedalaman rata-rata (m) x lebar rata-rata (m)
- Menggunakan bagian cross section dan lembar kedalaman untuk menemukan rata-rata debit air (m3/s). Untuk melakukan hal ini kamu harus mengalikan kecepatan (m/s) dengan wilayah cross section (m2).
- Bagaimana tipe material dapat berubah seiring dengan berpindahnya satu sisi dari sisi sungai ke sisi yang lain?Apakah tertata dengan baik (terurutkan dari segi bentuk dan ukuran atau tidak?(acak dan beragam)
- Apa yang kamu dapatkan tentang kedalaman sebagaimana kamu pindah sepanjang satu sisi secara bertahap ke sisi yang lain?
- Bagaimana dengan riverbed? Apakah akan terurutkan seperti streambed? Jika iya/tidak alasannya apa?
Eksperimen ke tiga
Prosedur
Prosedur kerja pada eksperimen ke tiga adalah sebagai berikut:
- Anggota tim memakai jaket pelampung
- Pilihlah 4 titik yang berbeda pada tikungan sungai bagian dalam dan bagian luar
- Pada setiap titik, rendahkan Secchi Disk secara perlahan dalam air hingga kuadran putih dan hitam tidak terlihat lagi. Catatlah kedalamannya (secchi disk). Jika disk menumbuk dasar sungai sebelum kuadran disk menghilang, mudah saja, ukurlah kedalaman sungainya. Jika memungkinkan , pilihlah lokasi dimana kedalaman sungai sedikit-sedikit semakin dalam dan ulangilah tesnya.
- Pada tiap titik, ukur juga suhu, kecepatan (di bag. 1), lebar sungai dan rata-rata kedalaman (bag. 2)
Data Pengamatan
Belajar Fisika Yuk-Data pengamatan yang dituliskan adalah titik ke …, kedalaman saat kuadran putih tidak tampak, dan suhu air pada titik tersebut.Analisis
- Data pengamatan dianalisis dengan menjawab pertanyaan berikut:
- Bagaimana properti fisik (material) dari sungai dan dasar sungai dapat mempengaruhi kejernihan air?
- Spekulasikan alasan mengapa suhu dapat berbeda pada tiap titik?
- Bagaimana suhu dan perbedaan musim dapat mempengaruhi sedimen yang terbawa di air, dan menjadi sebab kejernihan air?
Asesmen
Penilaian dalam eksperimen ini dapat dilakukan dengan menggunakan metode berikut:
- Menggunakan hasil dari semua tes, pengukuran dan eksperimen yang dilaksanakan di luar untuk menentukan hubungan antara ukuran titik dan temuan bentuk di lingkungan sungai (berpengaruh) ke kecepatan dan arah dari aliran pada sungai lokal
- Jawaban ditulis dalam bentuk paragraf, menggunakan istilah yang sesuai dan hasil dari temuan untuk mendukung jawaban, jelas dan mudah dipahami. Paper ditulis dalam ¾ paragraf. Ditulis dengan menggunakan referensi yang sesuai.
0 Response to " Fisika Terapan: Pembelajaran Arus pada Sungai Lokal"
Post a Comment