KINCIR ANGIN

Masalah : Bagaimana Membuat Model Kincir Angin


Alat dan Bahan yang Digunakan


:: Gunting :: Pelobang kertas :: Penggaris :: Sedotan minuman :: Kertas hvs :: Tanah liat :: Pensil :: Benang jahit :: Koin logam besar :: Penjepit kertas ::

Prosedur

1.

Potong kertas segiempat ukuran 15cm x 15 cm.
2.

Gambar garis diagonal menyilang kertas segiempat membentuk huruf X.
3.

Gunakan koin untuk menggambar lingkaran di tengah kertas segiempat.
4.

Dengan pelobang kertas, buatlah satu lobang pada tiap-tiap sudut kertas seperti yang ditunjukkan pada gambar.
5.

Buatlah lubang melalui tengah lingkaran dengan ujung pensil.
6.

Potong empat garis diagonal sampai pinggir lingkaran di tengah kertas.
7.

Untuk membuat kertas berputar, lipat sudut-sudut kertas dengan menyatukankertas.
8.

Masukkan sedotan melalui lobang tersebut, dan tempatkan roda kertas di tengah sedotan.
9.

Sumbatkan sepotong kecil tanah liat ke kedua ujung sedotan menahan rodaagar tetap pada tempatnya.
10.

Potong benang jahit sepanjang 60 cm.
11.

Ikat ujung benang kira-kira 5 cm dari ujung sedotan.
12.

Ikat ujung yang bebas dari benang ke penjepit kertas.
13.

Pegang sedotan dengan tangan kirimumu dan menghadap ke muka kamu, dengan ibu jari menghadap tubuhmu.
14.

Ayunkan ujung sedotan pada alur yang terbentuk antara telunjuk dan ibu jari kamu. Jangan jepit sedotan tersebut.
15.

Hembus kincir angin kertas tersebut.
16.

Amati gerakan roda kertas, sedotan, dan penjepit kertas.

Hasil
Roda kertas dan sedotan berputar. Benang yang tertempel pada sedotan berputar melilit sedotan, dan sehingga penjepit kertas bergerak naik.
Mengapa?

Mesin merupakan alat yang membuat kerja menjadi lebih mudah. Roda kertas dan sedotan membentuk mesin sederhana yang disebut roda dan roda as (roda besar tempat roda kecil melekat). Benang dan penjepit kertas yang dihubungkan menghasilkan model yang memperagakan cara kerja kincir angin. Layar kertas dari model kincir angin bergerak seperti roda dan berputar dalam lingkar yang besar, sedotan merupakan as roda dan berputar bersama, tetapi roda membuat siklus yang lebih besar daripada roda as. Ketika roda membuat satu putaran besar, benang berputar sekali mengitari as, beban (penjepit kertas) naik dan jarak perpindahannya sebanding jarak putaran as. Hal ini membutuhkan sedikit gaya untuk menaikkan beban (penjepit kertas) dengan memutar roda besar daripada menaikkan beban langsung dengan tangan kamu. (Sebuah beban merupakan obyek yang digerakkan oleh mesin).

Mari Amati !
1.

Apakah ukuran roda mempengaruhi hasilnya? Ulangi eksperimen dua kali, tiap kali eksperimen, ubah ukuran roda kertas. Pertama buatlah roda dengan menggunakan kertas ukuran 7,5 cm x 7,5 cm, dan kemudian yang kedua gunakan kertas segiempat dengan ukuran 30 cm x 30 cm.
2.

Apakah ukuran as yang berbeda mempengaruhi hasil? Ulangi percobaan awal, gunakan jarum rajut untuk as yang lebih kecil. Ulangi lagi, gunakan paku dinding dengan keliling yang lebih besar daripada sedotan.

Saatnya Beraksi !

Buatlah model kincir air, yang merupakan contoh lain mesin roda dan roda as. Minta orang dewasa untuk memotong bagian atas botol plastik ukuran 2 liter, dan potong dua lekukan dengan lebar masing-masing 1,3 cm dan tinggi 5 cm di bagian pinggir sebelah atas botol plastik yang arahnya berseberangan satu sama lain. Potong lobang pada bagian samping, hampir mendekati dasar botol, untuk membuat air mengalir ke luar (lihat gambar). Buatlah sebuah kincir air dengan mengelem serangkaian kertas yang dipotong dari kartu nama dilem ke dinding kumparan benang kosong. Masukkan pensil melalui tengah kumparan benang. Rekatkan pensil ke kumparan benang dengan isolasi. Gantungkan kedua ujung pensil di bagian yang terpotong pada bagian atas botol. Ikat ujung benang ke penjepit kertas, dan rekatkan ujung benang yang bebas ke pensil. Tempatkan botol dalam bak cuci piring di bawah kran. Putar sedikit air. Air tersebut harus mengenai kertas. Kumparan dan pensil akan berputar dan benang akan berputar mengelilingi pensil, menaikkan penjepit kertas. Tampilkan model kincir air sebagai bagian tampilan eksperimen kamu, berdampingan dengan foto-foto yang diambil selama eksperimen.


Amati Ini !

Kincir angin pertama dibuat di Persia pada abad ke tujuh. Kincir ini merupakan contoh klasik dari mesin roda dan roda as yang bergantung pada angin sebagai sumber tenaganya, agar layarnya bisa berputar sehingga harus selalu dibuat menghadap angin. Temukan lebih banyak lagi tentang rancangan kincir angin dan bagaimana cara merancang agar dapat mengatasi kecepatan angin yang berbeda-beda. Masukan informasi mengenai kincir angin zaman dulu yang terdiri dari layar topang dan layar yang bisa dilepaskan, berdampingan dengan turbin angin modern yang digerakkan generator yang terdapat pompa dan gerinda.