Halaman
Rekayasa
Peta
Materi
II
Peta
Materi
I
Setelah mempelajari Bab II, peserta didik mampu :
1.
Men
yatakan pendapat tentang keragaman produk arus listrik DC sebagai ungkapan
rasa syukur kepada Tuhan dan bangsa Indonesia.
2.
Meng
identifikasi bahan alam, alat, tehnik dan proses pembuatan produk rekayasa
penghasil bunyi dan gerak bersumber arus listrik DC.
3.
Mer
ancang pembuatan produk rekayasa penghasil bunyi dan gerak bersumber arus
listrik DC.
4.
Membua
t, menguji, dan mempresentasikan produk rekayasa penghasil bunyi dan
gerak bersumber arus listrik DC di lingkungan sekitar dengan disiplin dan tanggung
jawab.
Tujuan
Pembelajaran
Pengertian
Jenis dan Manfaat
Tahapan Pembuatan
Penyajian dan
Pengujian
Produk Penghasil Bunyi Dan Gerak
Bersumber Arus Listrik DC
Membuat Produk Penghasil Bunyi
Bersumber Arus Listrik DC Di
lingkungan Sekitar
Gerak Bersumber Arus Listrik DC
Di lingkungan Sekitar
BAB
II
Produk Penghasil Bunyi Dan Gerak
Bersumber Arus Listrik DC
Pelita
Lampu
Sumber: www.kisahpagi.com, www.lkks-saturnus.blogspot.com
Gambar 2.1 pelita dan lampu.
Amati gambar 2.1! Berilah pendapat kepada kedua
gambar tersebut! Energi apakah yang digunakan
pada masing-masing gambar tersebut?
Tugas
Pengamatan
Kehidupan manusia tidak telepas dari listrik
yang diciptakan oleh Tuhan Yang Maha Esa.
Sifat-sifat kelistrikan dapat ditemukan manusia
berdasarkan akal dan pikiran yang diberikan
oleh Tuhan Yang Maha Esa. Sepanjang manusia
hidup di dunia, manusia telah mengalami jenjang
perubahan dari peralatan manual menjadi peralatan
yang serba otomatis. Kamu sebagai generasi
penerus bangsa sudah sepantasnya berupaya
mengembangkan teknologi listrik yang nantinya
akan bermanfaat untuk kehidupan manusia.
Info
Harga jual listrik di
beberapa kelompok
konsumen masih berada
di bawah harga produksi
PT. PLN, menyebabkan
kondisi keuangan
PT.PLN masih dalam
status defisit untuk
membangun infrastruktur
ketenagalistrikan.
Terbatasnya dana untuk
membeli bahan bakar
minyak sebagai sumber
energi pembangkit listrik,
menyebabkan kebutuhan
listrik rakyat di beberapa
daerah belum terpenuhi.
67
Prakarya
Produk Penghasil Bunyi Dan Gerak
Bersumber Arus Listrik DC
Produk Penghasil Bunyi Bersumber
Arus Listrik DC
Sejarah Listrik
Sejarah awal ditemukannya listrik adalah oleh
seorang cendekiawan Yunani yang bernama Thales,
yang mengemukakan fenomena batu ambar yang
bila digosok - gosokan akan dapat menarik bulu
sebagai fenomena listrik. Kemudian setelah bertahun
- tahun semenjak ide Thales dikemukakan, baru
kemudian muncul lagi pendapat - pendapat serta
teori -teori baru mengenai listrik seperti yang
diteliti dan dikemukakan oleh William Gilbert,
Joseph priestley, Charles De Coulomb, Ampere,
Michael Farraday, Oersted, dan lain-lain.
Michael Faraday
Michael Faraday merupakan ilmuwan Inggris
yang mendapat julukan “Bapak Listrik”, karena
berkat usahanya listrik menjadi teknologi yang
sangat berguna.
Michael Faraday lahir tahun 1791 di Newington,
Inggris. Berasal dari keluarga kurang mampu dan
umumnya belajar sendiri. Di usia empat belas
tahun dia magang jadi tukang jilid dan jual
buku, dan kesempatan inilah yang digunakannya
untukmemperbanyak membaca buku seperti orang
kesetanan. Tatkala umurnya menginjak dua puluh
tahun, dia mengikuti ceramah-ceramah yang
diberikan oleh ilmuwan Inggris kenamaan Sir
Humphry Davy. Faraday terpesona dan ternganga-
nganga. Ditulisnya surat kepada Davy dan dia
diterima sebagai asistennya. Hanya dalam tempo
beberapa tahun, Faraday sudah bisa membuat
penemuan-penemuan baru atas hasil kreasinya
sendiri. Meski dia tidak punya latar belakang yang
memadai di bidang matematika, selaku ahli ilmu
alam dia tak terlawankan.
Sumber: http://id.wikipedia.org
Gambar 2.2. Michael Faraday
68
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
Penemuan Faraday pertama yang penting
di bidang listrik terjadi tahun 1821. Dua tahun
sebelumnya Oersted telah menemukan bahwa
jarum magnit kompas biasa dapat beringsut
jika arus listrik dialirkan dalam kawat yang tidak
berjauhan. Ini membuat Faraday berkesimpulan,
jika magnit diketatkan, yang bergerak justru
kawatnya. Bekerja atas dasar dugaan ini, dia
berhasil membuat suatu skema yang jelas dimana
kawat akan terus-menerus berputar berdekatan
dengan magnit sepanjang arus listrik dialirkan ke
kawat. Sesungguhnya dalam hal ini Faraday sudah
menemukan motor listrik pertama, suatu skema
pertama penggunaan arus listrik untuk membuat
sesuatu benda bergerak. Betapapun primitifnya,
penemuan Faraday ini merupakan “nenek moyang”
dari semua motor listrik yang digunakan dunia
sekarang ini.
Thomas Alva Edison 1879,
Thomas Alva Edison adalah penemu dari
Amerika dan merupakan satu dari penemu terbesar
sepanjang sejarah. Selama karirnya, Thomas Alva
Edison telah mempatenkan sekitar 1.093 hasil
penemuannya, termasuk bola lampu pijar.
Thomas Alva Edison dilahirkan di Milan, Ohio
pada tanggal 11 Februari 1847. Tahun 1854 orang
tuanya pindah ke Port Huron, Michigan. Edison
pun tumbuh besar di sana. Sewaktu kecil Edison
hanya sempat mengikuti sekolah selama 3 bulan.
Gurunya memperingatkan Edison kecil bahwa ia
tidak bisa belajar di sekolah sehingga akhirnya
Ibunya memutuskan untuk mengajar sendiri Edison
di rumah. Kebetulan ibunya berprofesi sebagai
guru. Hal ini dilakukan karena ketika di sekolah
Edison termasuk murid yang sering tertinggal dan
ia dianggap sebagai murid yang tidak berbakat.
Sumber: http://id.wikipedia.org
Gambar 2.3. Thomas Alfa Edison
69
Prakarya
Meskipun tidak sekolah, Edison kecil menunjukkan
sifat ingin tahu yang mendalam dan selalu ingin
mencoba. Sebelum mencapai usia sekolah dia sudah
membedah hewan-hewan, bukan untuk menyiksa
hewan-hewan tersebut, tetapi murni didorong oleh
rasa ingin tahunya yang besar. Pada usia sebelas
tahun Edison membangun laboratorium kimia
sederhana di ruang bawah tanah rumah ayahnya.
Setahun kemudian dia berhasil membuat sebuah
telegraf yang meskipun bentuknya primitif tetapi
bisa berfungsi.
Tentu saja percobaan-percobaan yang dilakukannya
membutuhkan biaya yang lumayan besar. Untuk
memenuhi kebutuhannya itu, pada usia dua
belas tahun Edison bekerja sebagai penjual koran
dan permen di atas kereta api yang beroperasi
antara kota Port Huron dan Detroit. Agar waktu
senggangnya di kereta api tidak terbuang percuma
Edison meminta ijin kepada pihak perusahaan
kereta api, “Grand Trunk Railway”, untuk membuat
laboratorium kecil di salah satu gerbong kereta api.
Di sanalah ia melakukan percobaan dan membaca
literatur ketika sedang tidak bertugas.
Tahun 1861 terjadi perang saudara antara
negara-negara bagian utara dan selatan. Topik
ini menjadi perhatian orang-orang. Thomas Alva
Edison melihat peluang ini dan membeli sebuah
alat cetak tua seharga 12 dolar, kemudian mencetak
sendiri korannya yang diberi nama “Weekly Herald”.
Koran ini adalah koran pertama yang dicetak di
atas kereta api dan lumayan laku terjual.
Pada masa ini Edison hampir kehilangan
pendengarannya akibat kecelakaan. Tetapi dia
tidak menganggapnya sebagai cacat malah
menganggapnya sebagai keuntungan karena ia
banyak memiliki waktu untuk berpikir daripada
untuk mendengarkan pembicaraan kosong.
70
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
Tahun 1868 Edison mendapat pekerjaan sebagai
operator telegraf di Boston. Seluruh waktu luangnya
dihabiskan untuk melakukan percobaan-percobaan
tehnik. Tahun ini pula ia menemukan sistem
interkom elektrik.
Thomas Alva Edison mendapat hak paten
pertamanya untuk alat electric vote recorder tetapi
tidak ada yang tertarik membelinya sehingga ia
beralih ke penemuan yang bersifat komersial.
Penemuan pertamanya yang bersifat komersial
adalah pengembangan stock ticker. Edison menjual
penemuaannya ke sebuah perusahaan dan mendapat
uang sebesar 40.000 dollar. Uang ini digunakan oleh
Edison untuk membuka perusahaan dan laboratorium
di Menlo Park, New Jersey. Di laboratorium inilah
ia menelurkan berbagai penemuan yang kemudian
mengubah pola hidup sebagian besar orang-orang
di dunia.
Tahun 1877 ia menemukan phonograph.
Pada tahun ini pula ia menyibukkan diri dengan
masalah yang pada waktu itu menjadi perhatian
banyak peneliti: lampu pijar. Edison menyadari
betapa pentingnya sumber cahaya semacam itu
bagi kehidupan umat manusia. Oleh karena itu
Edison mencurahkan seluruh tenaga dan waktunya,
serta menghabiskan uang sebanyak 40.000 dollar
dalam kurun waktu dua tahun untuk percobaan
membuat lampu pijar. Persoalannya ialah bagaimana
menemukan bahan yg bisa berpijar ketika dialiri
arus listrik tetapi tidak terbakar. Total ada sekitar
6000 bahan yang dicobanya. Melalui usaha keras
Edison, akhirnya pada tanggal 21 Oktober 1879
lahirlah lampu pijar listrik pertama yang mampu
menyala selama 40 jam.
Masih banyak lagi hasil penemuan Edison
yang bermanfaat. Secara keseluruhan Edison telah
menghasilkan 1.039 hak paten. Penemuannya yang
71
Prakarya
jarang disebutkan antara lain : telegraf cetak,
pulpen elektrik, proses penambangan magnetik,
torpedo listrik, karet sintetis, baterai alkaline,
pengaduk semen, mikrofon, transmiter telepon
karbon dan proyektor gambar bergerak.
Thomas Edison juga berjasa dalam bidang
perfilman. Ia menggabungkan film fotografi yang
telah dikembangkan George Eastman menjadi
industri film yang menghasilkan jutaan dolar
seperti saat ini. Dia pun membuat Black Maria,
suatu studio film bergerak yang dibangun pada
jalur berputar.
Melewati tahun 1920-an kesehatannya kian
memburuk dan beliau meninggal dunia pada
tanggal 18 Oktober 1931 pada usia 84 tahun
PEMBANGKIT LISTRIK
Pembangkit listrik adalah suatu alat yang dapat
membangkitkan dan memproduksi tegangan listrik
dengan cara mengubah suatu energi tertentu
menjadi energi listrik. Beberapa contoh jenis
pembangkit tenaga listrik yaitu PLTA, PLTU, PLTG,
PLTN, PLTS, dan lainnya.
P LTA
Pembangkit listrik tenaga air (PLTA) adalah
pembangkit yang mengandalkan energi potensial
dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi
listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini biasa
disebut sebagai hidroelektrik.
Bentuk utama dari pembangkit listrik jenis ini
adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang
digerakkan oleh tenaga kinetik dari air. Namun,
secara luas, pembangkit listrik tenaga air tidak
hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau
air terjun, melainkan juga meliputi pembangkit
listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk
lain seperti tenaga ombak. Hidroelektrisitas adalah
sumber energi terbaharui.
72
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
Contohnya PLTA BAKARU Sulawesi selatan, PLTA
sigura-gura Sumatera Utara dan PLTA Saguling
Jawa Barat dan lain-lain.
PLTU
Pada PLTU, uap ditampung dan disalurkan
untuk memutarkan turbin uap. Energi mekanis
dari putaran turbin diubah menjadi energi listrik
oleh generator. Contohnya PLTU Semarang Jawa
Tengah dan PLTU Suralaya Cilegon banten
PLTN (Pembangkit Listrik Tenaga Nuklir)
Pembangkit listrik ini menggunakan energi
panas yang dihasilkan oleh reaktor nuklir untuk
memutarkan turbin uap. Dari turbin inilah energi
mekanis diubah menjadi energi listrik. Contohnya
PLTN di Jepang dan OBNINKS di Uni Soviet.
PLTB (Pembangkit Listrik Tenaga Batubara)
Pembangkit listrik ini menggunakan bahan
bakar fosil berupa batubara yang dibakar untuk
mendidikan air agar menghasilkan uap. Uap yang
dihasilkan digunakan untuk menggerakan turbin uap
atau turbin gas kemudian diubah menjadi energi
listrik. Contohnya PLTB Bukit Asam Sumatera Utara.
Pembangkit Listrik Tenaga Surya (PLTS)
Pembangkit listrik ini menggunakan cahaya
matahari sebagai energi utama. Energi dari cahaya
matahari dapat langsung diubah menjadi energi
listrik.
Pembangkit Listrik Tenaga Angin
Hembusan angin digunakan untuk meutarkan
baling-baling kemudian putaran tersebut digunakan
untuk memutarkan generator. Dari generator
inilah energi mekanik diubah menjadi energi
listrik melalui bantuan solarcell agar energi listrik
yang dihasilkan dapat digunakan perlu disimpan
pada baterai.
73
Prakarya
Sumber: Dok. Kemdikbud, teknologi.kompasiana.com
Gambar 2.4. (a) Baterai dan (b) Akumulator
a
b
A.
Sumber Listrik DC (Searah)
Sumber listrik DC (Direct Current), atau yang
dikenal dengan sebutan sumber arus searah,
merupakan sumber daya listrik arus searah yang
dihasilkan oleh baterai,maupun akumulator. Dikatakan
arus searah karena arus listrik mengalir terus
menerus dari kutub positif ke kutub negatif.
Kutub positif dari setiap baterai dibuat dengan
menggunakan batang granit yang berbentuk silinder
yang dipasang pada posisi tepat di tengah-tengah
baterai. Sedangkan bagian yang menonjol keluar
ditutup dengan lapisan kuningan yang merupakan
bahan penghantar listrik. Kemudian pada kutub
negatifnya merupakan tabung seng yang dibuat
menurut bentuk dari baterai yang bersangkutan.
Zat perantara antara kutub positif dengan kutub
negatif tersebut merupakan bahan elektrolit.
Bahan elektrolit dari baterai kering adalah bubuk
salmiak yang mampu mengalirkan arus listrik.
Kemudian untuk depolarisator dipakai batu kawi
yang berfungsi menyerap zat cair yang timbul
pada kutub positif setelah terjadi proses kimia.
Batu ini dimasukkan dalam sebuah kantong yang
mengelilingi batang arang tersebut.
Sumber arus searah yang lainnya adalah
akumulator atau yang lebih dikenal dengan aki
(accu). Sumber listrik dari benda ini banyak sekali
dipakai dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya saja
untuk sumber listrik pada sepeda, motor, mobil, atau
barang-barang elektronika lainnya yang kebetulan
74
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
pada daerah di mana belum ada arus listrik dari
PLN yang masuk. Akumulator atau aki yang banyak
digunakan sebagai sumber listrik DC tersebut
sebagai bahan pembangkit arus listriknya atau
elektrolitnya adalah menggunakan asam belerang
cair atau asam sulfat (H2SO4). Bahan-bahan yang
berada dalam aki itu akan menghasilkan tegangan
antara terminal-terminal karena adanya proses
kimia dari pelat-pelat dan asam belerang yang
terdapat di dalamnya. Terdapat dua cara dalam
melakukan penyambungan pada sumber arus
listrik DC ini, yaitu sambungan secara seri dan
sambungan cara paralel. Pada cara penyambungan
seri pada baterai kering tegangan total yang di
dapat merupakan jumlah dari tegangan masing-
masing baterai tersebut. Sedangkan pada cara
penyambungan paralel maka jumlah tegangan
totalnya sama dengan tegangan total pada masing-
masing baterai.
Beberapa produk rekayasa bersumber energi
listrik dapat menghasilkan :
a.
Bunyi, c
ontohnya : bel listrik
b.
Ger
ak, contohnya : mobil mainan
c.
Panas
, contohnya : setrika
d.
Dingin, c
ontohnya : kulkas
e.
Ang
in, contohnya : kipas angin
f.
Mag
net, contohnya : magnet buatan
B.
Mengenal Komponen Elektronika
P
asif dan Aktif
Berdasarkan cara dan sistem kerjanya komponen
elektr
onika dibagi manjadi dua macam yaitu
komponen pasif dan aktif. Komponen pasif adalah
komponen yang bekerja tanpa harus diberi arus
atau tegangan listrik, sedangkan komponen aktif
adalah komponen yang dapat beroperasi jika
mendapatkan arus atau tegangan listrik.
75
Prakarya
Sumber: http://en.wikipedia.org
(Gambar 2.6. Resistor)
Sumber: http://technology.lintas.me
(Gambar 2.5. Komponen elektronika)
a.
Komponen elektronika pasif
i.
Resistor
Resistor adalah komponen elektronik yang
memiliki fungsi untuk menghambat arus listrik.
ii.
kapasitor
Kapasitor sering disebut juga dengan
kondensator, kapasitor adalah komponen
elektronik yang memiliki fungsi untuk menyimpan
energi listrik.
Sumber: http://elektronikadasar.info
Gambar 2.7. Kapasitor
76
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
iii.
Transformator
Transformator sering disebut juga sebagai
transformer atau trafo. Transformator merupakan
salah satu komponen pasif yang berfungsi
untuk menaikkan atau menurunkan besarnya
tegangan listrik AC.
iv.
Induktor
Induktor sering juga disebut dengan kumparan
atau coil. Induktor merupakan komponen
elektronika yang mampu menyimpan engergi
listrik dalam bentuk medan magnet.
Sumber: http://all-elektro.blogspot.com
Gambar 2.9. Transformator
Sumber: http://my.opera.com
Gambar 2.8. Induktor
77
Prakarya
b.
Komponen elektronika aktif
i.
Dio
da
Fungsi umum dari dioda adalah sebagai
penyearah arus listrik bolak-balik. Namun
pada peralatan elektronika sering kita temui
dioda jenis LED (Light Emitting Diode)
yang digunakan sebagai lampu indikator.
ii.
Transistor
Transistor adalah komponen elektronika
yang berfungsi sebagai penguat, modulasi
sinyal, penstabil tegangan, pemutus dan
penghubung sirkuit (switching), serta
fungsi lainnya.
iii.
IC (integrated Circuit)
IC merupakan komponen elektronika
yang cukup unik, Sebuah IC dapat terdiri
dari ratusan komponen elektronika, bahkan
lebih. IC berisi rangkaian yang dikemas
dalam sebuah chip.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.11. Tansistor
Sumber: www.protostack.com, http://
my.opera.com
Gambar 2.10.(a). Light Emitting
Diode dan (b). Dioda
a
b
Sumber: http://en.wikipedia.org
Gambar 2.12. IC
Ressitor merupakan salah satu komponen elektronika yang mudah
ditemukan. Carilah resistor dari rangkaian elektronik bekas di sekitarmu!
Tugas
78
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
1.
Jenis Produk Rekayasa Penghasil
Bun
yi Bersumber Arus Listrik DC
dan Manfaatnya
Benda yang menghasilkan bunyi antara lain:
1.
Radio
, tape, televisi dan bel listrik
2.
Radio mendapa
t energi dari baterai
3.
Bat
erai adalah sumber energi listrik
4.
Jam weker dapa
t energi dari baterai
5.
Jam dapat menunjuk
kan waktu
6.
Televisi mendapa
t energi dari listrik
7.
Televisi dapa
t mengeluarkan bunyi dan
cahay
a
8.
Bat
erai merupakan sumber energi
Bel
Zaman sekarang dentang lonceng memang
jarang terdengar. Fungsi lonceng telah digantikan
oleh bel listrik.
TUGAS
Periksa peralatan rumah tangga yang ada dirumahmu, tanyakan dengan
santun kepada keluarga dirumah apa fungsi dari alat tersebut. Diskusikan
hasil pengamatan tersebut.
No
Nama Peralatan
Fungsi
1
2
3
4
5
6
7
79
Prakarya
Konon, lonceng atau bel berasal dari kata
dalam bahasa Anglo-Saxon bellan yang artinya
berteriak, asal-usulnya di jaman perunggu (6500
- 3000 SM). Bermula dari sekedar merangkaikan
sejumlah lempengan yang bila diguncangkan akan
bergemerincing, lalu dimodifikasi menjadi cangkir
terbalik yang di dalamnya diikatkan sebutir kerikil,
lahirlah lonceng primitif.
Beberapa lonceng terkenal adalah Big Ben di
London, Katedral Notre Dame di Paris, Katedral
Santo Petrus di Vatikan. Sedangkan lonceng
terbesar adalah Tsar Kolokov di Kremlin, Moskow,
yang dicetak tahun 1733 dengan lingkar mulut
690,9 cm dan berat 201.472,5 kg. Tragisnya, ketika
dibunyikan untuk pertama kali lonceng itu pecah
akibat kesalahan saat mencetak. Selanjutnya,
dentangnya tak bergema lagi.
2.
Peralatan untuk Membuat Produk
R
ekayasa Penghasil Bunyi
Peralatan utama untuk membuat produk rekayasa
penghasil bunyi :
a.
Bor
Bor berfungsi untuk membuat atau
memperbesar lubang
Sumber: www.indonetwork.co.id
Gambar 2.13. Mesin Bor
80
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
b.
Gergaji
Gergaji adalah alat yang digunakan
untuk memotong atau mengurangi ketebalan
suatu benda tertentu.
Sumber: www.abc2u.my
Gambar 2.14 gergaji
c.
Tang
Tang adalah alat yang digunakan untuk
mencengkram dan memotong benda.
Sumber: www.indonetwork.co.id
Gambar 2.15 Tang
d.
Palu
Palu atau martil adalah alat yang
digunakan untuk memberikan tumbukan
pada benda.
Sumber: www.pca.state.mn.us
Gambar 2.16 Palu
e.
Gun
ting Seng
Gunting seng adalah alat yang digunakan
untuk memotong seng atau sejenisnya.
81
Prakarya
Sumber: www.pca.state.mn.us
Gambar 2.17 Gunting Seng
f.
Ketam
Ketam berfungsi untuk memperhalus
permukaan kayu.
Sumber: www.pca.state.mn.us
Gambar 2.18. Ketam
Mengapa fungsi
lonceng digantikan
oleh bel listrik?Apa
pendapatmu?
Tugas
TUGAS KELOMPOK
Diskusi!
Sebutkan teknik yang digunakan pada pembuatan produk rekayasa penghasil
bunyi. Diskusikan hasil pengamatan kamu !
No
Tehnik Pembuatan
Peralatan
1
2
3
4
5
6
7
82
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
3.
Membuat Bel Sederhana dengan
Sumber
Arus Listrik DC
Bel sederhana dapat menghasilkan bunyi
dengan bantuan arus listrik DC. Alat ini memerlukan
baterai. Bahan yang digunakan diambil dari
lingkungan sekitar. Kreativitas dan imajinasimu
dapat dituangkan pada alat ini. Kerjakan secara
kelompok dan masing-masing mempunyai tugas
dan tanggung jawab.
Tahapan Pembuatan Bel Sederhana
a.
Perencanaan
b.
Persiapan
“
Pembuatan bel akan menggunakan Motor Listrik DC mainan/
mobil-mobilan. Motor listrik akan memutarkan lidi yang akan
memukul kaleng sehingga menghasilkan bunyi.
Ide/Gagasan
Pembuatan berdasarkan bahan dan alat yang tersedia di
lingkungan kalian, dan dibuat dengan penuh tanggung
jawab dengan memperhatikan prinsip kerja.
Perencanaan Fisik
Bel otomatis akan berbunyi apabila tombol
On
ditekan,
dan sebaliknya bel akan berhenti berbunyi pada saat tombol
Off
ditekan.
Identifikasi Kebutuhan
83
Prakarya
c.
Peralatan dan bahan
Alat
1
2
3
4
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.19 Peralatan Bel Sederhana
1.
Palu untuk membuat rangka bel sederhana
2.
Ger
gaji untuk memotong balok kayu atau sejenisnya
3.
Gunting seng un
tuk memotong kaleng atau sejenisnya
4.
Met
eran untuk mengukur panjang balok kayu yang digunakan untuk
rangka bel sederhana.
Bahan
1
5
7
2
3
4
6
Keselamatan Kerja
Perhatikan Keselamatan Kerja
a.
Hati-ha
ti menggunakan peralatan
b.
Per
hatikan rangkaian dengan baik karena kesalahan akan dapat
merusak komponen.
84
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
8
11
10
9
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.20. Bahan Bel Sederhana; 1) Motor Listrik DC 3 Volt, 2) Saklar, 3) Tempat Baterai, 4)
Baterai 1,5 Volt 2 Buah, 5) Kayu, 6) Paku, 7) Tutup botol, 8) Karet, 9) Kabel, 10) Kaleng, 11) Lidi.
Bahan yang digunakan dalam pembuatan bel sederhana diantaranya,
Motor Listrik DC sebagai penghasil gerak yang menimbulkan bunyi,
saklar sebagai tombol on/off, tempat baterai, baterai sebagai arus
listrik DC, Kayu yang digunakan untuk rangka bel sederhana, paku
digunakan untuk menyambung / merangkai rangka bel sederhana,
karet untuk mengikat, tutup botol sirup yang terbuat dari seng atau
sejenisnya, kabel untuk menyambung arus listrik dari baterai ke Motor
Listrik DC dan Motor Listrik DC ke saklar, lidi untuk memukul kaleng
sebagai bunyi bel sederhana. Kaleng minuman dingin yang terbuat
dari seng atau sejenisnya.
Pembuatan Bel sederhana
Tahapan pembuatan bel sederhana :
1.
Ukur k
ayu yang akan digunakan untuk membuat
rangka bel dengan meteran.
•
Ka
yu pertama dengan ukuran : panjang
= 13,5 cm dan lebar 3 cm sebanyak 1
buah.
•
Ka
yu kedua dengan ukuran : panjang =
10 cm dan lebar 3 cm sebanyak 2 buah.
•
Ka
yu ketiga dengan ukuran : panjang =
23 cm dan lebar 3 cm sebanyak 1 buah.
85
Prakarya
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.21. kayu yang sudah dipotong dengan gergaji
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.22. rangka bel sederhana
2.
Potong kayu yang sudah diukur menggunakan
ger
gaji.
3.
Siapkan palu dan pak
u untuk menggabungkan
kayu yang sudah dipotong, sehingga membentuk
rangka bel sederhana seperti gambar 2.22
4.
Siapkan tutup bot
ol syrup yang terbuat dari
seng atau sejenisnya, kemudian ratakan
pinggiran tutup botol dengan palu. Langkah
selanjutnya, lubangi di tengah-tengah tutup
botol dengan paku. Ingat lubangnya harus
pas dengan ujung Motor Listrik DC.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.23. tutup botol syrup
86
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
5.
Gunting tutup botol yang sudah diratakan
dengan gun
ting seng. Setelah itu buat satu
lubang lagi di salah satu ujung tutup botol
yang sudah digunting sebagai tempat untuk
memasang lidi.
6.
Ik
at kaleng bekas dengan karet pada ujung
kayu ketiga.
7.
Ambil M
otor Listrik DC kemudian masukkan
ujung Motor Listrik DC ke dalam lubang tutup
botol yang di tengah, sehingga bentuknya
seperti baling-baling. Kemudian ambil lidi
dan masukkan ke dalam lubang tutup botol
yang lain.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.25. kaleng yang sudah diikat
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.24. tutup botol setelah digunting
87
Prakarya
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.26. Pemasangan tutup botol dan lidi pada Motor Listrik DC
8.
Ikat Motor Listrik DC dengan karet di rangka
bel seder
hana. Lihat gambar 3.27 !
9.
Si
apkan tempat beterai dan beterai, kemudian
pasang beterainya sesuai dengan kutub
positif-negatifnya.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.27. Motor Listrik DC terpasang pada rangka
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.28. Baterai dan tempatnya
88
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
10.
Ikatkan tempat baterai tadi pada rangka bel
dengan menggunak
an karet dan pastikan
tidak mudah lepas.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.29. tempat
baterai sudah terikat
11.
Sambungkan salah satu kabel dari baterai
ke sak
lar, sedangkan kabel yang satunya
lagi ke Motor Listrik DC. Kemudian ambil
satu kabel tambahan yang digunakan
untuk menghubungkan Motor Listrik DC
dengan saklar.
12.
Pembua
tan bel sederhana sudah selesai
dan Bel sederhana siap untuk di uji dengan
cara tekan tombol on/off-nya.
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.30. Persiapan sambungan arus listrik DC
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.31. hasil akhir bel sederhana
dengan arus listrik DC
89
Prakarya
TUGAS KELOMPOK
1.
Cari informasi dari sumber bacaan tentang pembuatan produk rekayasa
penghasil bun
yi menggunakan arus listrik DC !
2.
Ketiklah hasil dar
i berbagai sumber secara menarik !
3.
Pr
esentasikan hasil kerja kelompok ini di depan kelas !
Rencanakan pembuatan produk rekayasa penghasil bunyi dengan imajinasimu
sendiri.Perhatikan tahapan pembuatan produk dalam bekerja dan pada akhirnya
produk tersebut dapat bekerja dengan baik.
Tugas
LEMBAR KERJA-1 (LK-1)
Nama Anggota Kelompok :
Kelas :
Perencanaan
(Identifikasi kebutuhan, Perencanaan fisik)
Persiapan
(Ide / gagasan, Keselamatan Kerja)
Peralatan dan Bahan
......................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
Pengecekan Hasil
(Pembandingan hasil buatan orang lain di sekitar kamu)
90
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
Tugas Individu
Tugas Pembuatan Karya!
1.
Buatlah sebuah k
arya produk rekayasa penghasil bunyi menggunakan arus
listrik DC berdasarkan kreasimu sendiri!
2.
Per
hatikan tahapan pembuatan produk dalam bekerja seperti yang sudah
di uraikan pada pembuatan bel!
3.
Per
hatikan keselamatan kerja!
4.
Ujilah kar
yamu sesuai dengan fungsinya!
5.
Per
baiki karyamu berdasarkan penilaian kawan dan gurumu!
Refleksi Diri
Renungkan dan Tuliskan pada selembar kertas!
1.
Apa pendapat kamu tentang pembuatan produk rekayasa penghasil bunyi
dengan arus listr
ik DC?
2.
Dapatk
ah kamu menciptakan karya yang lebih inovatif dari itu?
3.
Apa manfaa
t yang dapat kamu rasakan pada pembelajaran ini?
C.
Jenis Produk Rekayasa Penghasil
G
erak Bersumber Arus Listrik
DC
Gerak adalah peralihan tempat atau kedudukan,
baik hanya sekali maupun berkali-kali, baik gerak
lurus maupun gerak melingkar. Contoh peralatan
listrik yang menghasilkan gerak melingkar atau
berputar antara lain:
91
Prakarya
a.
Kipas Angin
Perkembangan kipas angin dimulai pada abad
ke-15 di Eropa, tepatnya di Italia. Saat itu, kegunaan
dari kipas adalah sebagai produk perdagangan yang
memiliki nilai seni tinggi. Kipas angin disimbolkan
sebagai kemakmuran dan kelas sosial seseorang.
Mungkin karena kemewahannya itu ya. Pada abad
ke-16 hingga abad ke-18, kipas angin mengalami
perubahan fungsi menjadi produk fashion dan sangat
popular saat itu. Kemudian pada abad ke 20 kipas
angin sudah tidak lagi sebagai sebuah produk fashion
namun menjadi alat periklanan. Sedangkan di Spanyol,
kipas angin menjadi alat untuk mendinginkan udara
karena Spanyol memiliki iklim yang panas.
Pada tahun 1860-an masyarakat mulai mengenal
kipas angin yang berbentuk kipas angin atap. Kipas
angin elektrik baru dikenal oleh masyarakat pada
tahun 1880-an. Kemudian kipas angin listrik pertama
kali diperkenalkan oleh Schuyler Skaats Wheeler pada
tahun 1882. Wheeler membuat kipas angin listrik
pertamanya dengan dua buah baling-baling yang
digerakkan oleh sebuah motor bertenaga listrik.
Selanjutnya, kipas angin dikembangkan dan
dipatenkan hak ciptanya oleh ilmuwan bernama Philip
H. Diehl pada tahun 1887. Diehl memperkenalkan kipas
angin yang menempel pada langit-langit rumah. Ide
ini kemudian menjadi dasar penemuan kipas angin
yang dapat bergerak ke sana-kemari. Perkembangan
kipas angin terus berlanjut hingga menjadi model
yang banyak kita temui saat ini
b.
Blender
Blender adalah peralatan rumah tangga (lihat
gambar 2.33) yang berfungsi menggiling dan haluskan
makanan dan minuman. Stephen Poplawski adalah
orang pertama yang meletakkan pisau berputar di
Sumber: http://lkks-saturnus.blogspot.com
Gambar 2.32. Kipas Angin contoh
gerak melingkar dengan energi listrik
DC
92
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
bagian bawah wadah. Dia menggunakan sebuah alat
untuk membuat minuman soda fountain. Pada tahun
1935 Fred Osius mengimprovisasi ide Poplawski dan
menemukan Waring Blender yang terkenal.
Pada tahun 1910 LH Hamilton, Beach Chester,
dan Fred Osius membentuk perusahaan Manufaktur
Hamilton Beach yang terkenal karena produksi
peralatan dapur mereka. Fred Osius kemudian mulai
berinprovisasi untuk meningkatkan blender Poplawski
Fred Waring adalah mahasiswa arsitektur dan
rekayasa yang selalu terpesona oleh gadget. Dia
pertama kali mencapai ketenaran seperti big band,
Fred Waring dan Pennsylvanians, tetapi blender Waring
membuat nama rumah tangga.
Fred Waring merupakan sumber keuangan dan
tenaga pemasaran yang menyodorkan Blender Waring
ke pasar, Fred Osius menemukan dan mematenkan
mesin pencampuran yang terkenal pada tahun 1933.
Fred Osius tahu bahwa Fred Waring memiliki kesukaan
untuk penemuan baru, dan Osius membutuhkan
uang untuk melakukan perbaikan ke blender nya.
SEtelah dilakukan lobi-lobi pembicaraan akhirnya
mereka berdua sepakat untuk melakukan penelitian
lebih lanjut.
Enam bulan kemudian blender masih mengalami
kesulitan teknis.Akhirnya Waring membuang Fred
Osius dan memiliki blender yang didesain ulang.
Pada tahun 1937 Waring-owned Miracle Mixer blender
diperkenalkan kepada publik dan di Tampilkan di
National Restaurant di ritel Chicago dengan harga $
29,75. Pada tahun 1938 Fred Waring mengganti miracle
Mixer Corporation menjadi the waring Corporation,
dan nama mixer diubah menjadi Blender Waring.
Fred Waring memulai kampanye pemasaran yang
dimulai dengan hotel dan restoran yang ia kunjungi
saat tur dengan band-nya, kemudian menyebar ke
toko-toko kelas atas seperti Bloomingdale dan B.
Altman. Blender Waring pernah dipuji oleh wartawan
Sumber: www.en.wiktionary.org
Gambar 2.33. Blender
93
Prakarya
St.Louis, dia mengatakan: “... mixer ini akan merevolusi
minuman Amerika.”
The Blender Waring menjadi alat penting di
rumah sakit untuk pelaksanaan diet tertentu, serta
perangkat penelitian penting ilmiah. Dr Jonas Salk
menggunakannya saat mengembangkan vaksin polio
. Pada tahun 1954 jutaan Waring Blender dijual, dan
itu masih populer sampai saat ini
c.
Mixer
Sumber: www.en.wiktionary.org
Gambar 2.34. Mixer
1.
Peralatan Untuk Membuat Produk
R
ekayasa
Peralatan untuk membuat produk rekayasa :
a.
Ob
eng
Obeng berfungsi untuk melepas dan
mengencangkan baut dan sekrup atau
sejenisnya.
b.
Solder
S
older berfungsi memanaskan timah untuk
menyambungkan kaki komponen dengan
PCB atau untuk menyambung antar kaki
komponen atau antar terminal kabel.
Sumber: www.keenetrial.com
Gambar 2.35. Obeng
Sumber: www.keenetrial.com
Gambar 2.36. Solder
94
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
c.
Mistar/Meteran
M
istar atau meteran digunakan untuk
mengukur panjang.
d.
Pisau/cutt
er
Pisau/cutter berfungsi untuk memotong
bahan yang tidak terlalu keras.
Sumber: www.hadydq.com
Gambar 2.37. Meteran
(sumber :www.en.wikipedia.org
Gambar 2.38. Cutter
TUGAS KERJA KELOMPOK
Diskusi
Sebutkan teknik yang digunakan pada pembuatan produk rekayasa
penghasil gerak. Diskusikan hasil pengamatan kamu dengan temanmu!
No
Tehnik Pembuatan
Peralatan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Ungkapan Perasaan:
........................................................................................................................................................
......................................................................................................................................................
95
Prakarya
2.
Membuat Perahu Mainan dengan
Sumber
Arus Listrik DC
Perahu ini menghasilkan gerak dengan bantuan
arus listrik DC. Alat ini memerlukan baterai. Bahan
yang digunakan diambil dari lingkungan sekitar.
Kreativitas dan imajinasimu dapat dituangkan pada
alat ini. Kerjakan secara kelompok dan masing-
masing mempunyai tugas dan tanggung jawab!
Tahapan Pembuatan Perahu Mainan
a.
Perencanaan
Perahu mainan otomatis akan bergerak apabila tombol
On ditekan, dan sebaliknya perahu mainan akan berhenti
bergerak pada saat tombol Off ditekan.
Identifikasi Kebutuhan
Pembuatan berdasarkan bahan dan alat yang tersedia
di lingkungan kalian, dibuat dengan penuh tanggung jawab
dengan memperhatikan prinsip kerja.
Perencanaan Fisik
b.
Persiapan
“
Perahu mainan akan menggunakan Motor Listrik DC
mainan / mobil-mobilan.
Ide/Gagasan
96
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
c.
Peralatan dan bahan
A
lat :
Peralatan yang digunakan untuk membuat
perahu mainan yang bersumber arus listrik
DC, diantaranya :
1.
Gunting seng digunak
an untuk membuat
baling-baling perahu dari tutup botol!
2.
Me
teran digunakan untuk mengukur
badan perahu yang terbuat dari gabus.
3.
Cutt
er digunakan untuk membuat model
perahu dari gabus.
4.
Palu ber
fungsi untuk meratakan tutup
botol yang akan digunakan untuk baling-
baling perahu mainan.
5.
Pak
u untuk melubangi baling-baling
6.
Pulpen a
tau sejenisnya untuk menggambar
sketsa perahu pada gabus.
7.
Mistar un
tuk menggaris gambar sketsa.
sumber :www.pusathardware.com, www.hadydq.com, www.
gambargratis.com,www.en.wikipedia.org, www.pca.state.
mn.us, http://lkks-saturnus.blogspot.com
Gambar 2.39. Peralatan Perahu Mainan
4
3
1
5
6
2
Keselamatan Kerja
Perhatikan:
a.
Hati-ha
ti menggunakan peralatan
b.
Per
hatikan rangkaian dengan baik karena kesalahan akan dapat
merusak komponen.
97
Prakarya
Bahan :
Bahan-bahan yang dipersiapkan untuk membuat
perahu mainan bersumber arus listrik DC, diantaranya :
1.
Tempa
t baterai
2.
Bat
erai 2 buah
3.
Mot
or Listrik DC
4.
Tutup bot
ol
5.
Kabel
6.
Gabus bek
as ukuran 10cm X 15 cm
7.
Sak
lar
8.
Tusuk
an permen
Proses Pembuatan :
Untuk membuat perahu mainan bersumber arus
listrik DC, maka langkah-langkahnya :
1.
Siapkan gabus bek
as kemudian gambar sketsa perahu
dengan menggunakan pulpen atau sejenisnya. Agar
sketsa perahu lebih rapi gunakan mistar!
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.40. Bahan perahu mainan
1
5
8
6
7
2
3
4
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.41 Sketsa perahu
98
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
2.
Siapkan cutt
er untuk membentuk gabus
menjadi sebuah perahu mainan. I
kuti gambar
sketsa yang sudah dibua
t!
3.
Sambungk
an kabel baterai ke saklar dan
kabel ba
terai satu ke Motor Listrik DC.
Se
lanjutnya siapkan kabel untuk menyambungkan
saklar dengan M
otor Listrik DC!
4.
Siapkan tutup bot
ol bekas dan ratakan
dengan menggunak
an palu. Kemudian
lubangi t
engah tutup botol dengan
pak
u!
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.42 Perahu mainan sudah terbentuk
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.43 rangkaian arus listrik DC
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.44 tutup botol
99
Prakarya
5.
Bentuklah tutup botol seperti baling-
baling dengan menggunak
an gunting
seng!
6.
Ma
sukkan tusuk permen ke dalam
lubang baling-baling.
7.
Pasanglah r
angkaian (cara no.3) di
tempat yang telah disiapkan masing-
masing pada gabus!
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.45. baling-baling
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.46. Baling-baling terpasang dengan tusuk permen
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.47. Penggabungan rangkaian dengan body perahu
100
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.48. pemasangan baling-
baling ke Motor Listrik DC
8.
Pasang tusuk permen ke Motor Listrik
DC!
9.
Pasang baterai pada tempat baterai,
pe
rhatikan kutub positif dan negatif
bat
erai!
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.49. pemasangan baling-
baling ke Motor Listrik DC
Sumber: Dok. Kemdikbud
Gambar 2.50. pemasangan
baling-baling ke Motor Listrik DC
10.
Perahu mainan sudah selesai. Untuk
tahap pengujian siapk
an baskom yang
berisi air kemudian masukkan perahu
mainan ke dalam baskom tersebut.
Tekan tombol on untuk menyalakan
perahu mainan dan tekan off untuk
mematikan perahu mainan.
101
Prakarya
TUGAS KELOMPOK
1.
Cari informasi dari sumber bacaan tentang pembuatan produk
r
ekayasa penghasil gerak menggunakan arus listrik DC !
2.
Ketiklah hasil dar
i berbagai sumber secara menarik !
3.
Pr
esentasikan hasil kerja kelompok ini di depan kelas !
Rencanakan pembuatan produk rekayasa penghasil gerak dengan
imajinasimu sendiri! Perhatikan tahapan pembuatan produk dalam
bekerja dan pada akhirnya produk tersebut dapat bekerja dengan baik!
Tugas
LEMBAR KERJA-2 (LK-2)
Nama Anggota Kelompok :
Kelas :
Perencanaan
(Identifikasi kebutuhan, Perencanaan fisik)
Persiapan
(Ide / gagasan, Keselamatan Kerja)
Peralatan dan Bahan
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
Pengecekan Hasil
(Bandingkan hasil buatan orang lain di sekitar kamu)
102
Kelas VIII SMP/MTs
Semest
er I
Refleksi Diri
Renungkan dan Tuliskan pada selembar kertas!
1.
Apa pendapa
t kamu tentang pembuatan produk rekayasa penghasil
gerak dengan arus listrik DC?
2.
Dapatk
ah kamu menciptakan karya yang lebih inovatif dari itu?
3.
Apa manfaa
t yang dapat kamu rasakan pada pembelajaran ini?
Tugas Individu
Tugas Pembuatan Karya!
1.
Buatlah sebuah k
arya produk rekayasa penghasil gerak menggunakan
arus listrik DC berdasarkan kreasimu sendiri!
2.
Per
hatikan tahapan pembuatan produk dalam bekerja seperti yang
sudah di uraikan pada pembuatan perahu mainan!
3.
Per
hatikan keselamatan kerja!
4.
Ujilah kar
yamu sesuai dengan fungsinya!
5.
Per
baiki karyamu berdasarkan penilaian kawan dan gurumu!
Rangkuman
•
Pembangkit listrik adalah suatu alat yang dapat membangkitkan dan
mempr
oduksi tegangan listrik dengan cara mengubah suatu energi
tertentu menjadi energi listrik. Beberapa contoh jenis pembangkit tenaga
listrik yaitu PLTA, PLTU, PLTG, PLTN, PLTS, dan lain-lain.
•
produk
rekayasa bersumber energi listrik dapat menghasilkan gerak,
panas, dingin, angin, dan magnet.
•
komponen elektronik
a pasif diantaranya : resistor, kapasitor, induktor
dan transformator. Sedangkan komponen elektronika aktif diantaranya
: dioda, transistor, integrated circuit (IC)
•
Beber
apa contoh produk teknologi penghasil bunyi yaitu: radio, televisi,
jam weker, bel dan lain-lain. Beberapa contoh produk teknologi penghasil
gerak yaitu: kipas angin, blender, AC, motor, mobil, pesawat dan lain-lain.