Penentuan Cup yang optimal dan Perhitungan Momen Inersia

5. Pengolahan Data

Setiap alat diuji dalam selang waktu ± 5 menit dan data jumlah putaran tersimpan di dalam file data Microsoft Excel. Data jumlah putaran yang tersimpan adalah data sejak Cup anemometer mulai bergerak hingga Cup anemometer berhenti bergerak. Data yang dipergunakan untuk menghitung jumlah putaran per detik yaitu data yang berada ditengah-tengah selang waktu pengukuran putaran Cup mulai stabil. Untuk mengetahui besarnya kecepatan angin yang dijalankan dengan variable transformer , yaitu dengan cara mengalikan jumlah putaran setiap jam dari anemometer kontrol yang telah terkalibrasi dengan 1,25x10 -3 kilometer setiap putaran. Besarnya kecepatan angin dari masing-masing voltase hasil dari perhitungan tersebut dalam bentuk km jam -1 . Uji yang dilakukan pada penelitian ini yaitu uji t, dengan hipotesa nol Ho = μ 1 = μ 2 . Hal ini berarti bahwa data jumlah putaran pada panjang jari-jari i yang pertama sama dengan data jumlah putaran pada panjang jari-jari i yang kedua. Dengan hipotesa tandingan H1 = μ 1 ≠ μ 2 , yang berarti sebaliknya.

6. Penentuan Cup yang optimal dan

Kalibrasi Alat. Langkah selanjutnya yaitu penentuan Cup anemometer yang dapat bekerja secara optimal. Pemilihan Cup yang optimal didasarkan pada grafik hubungan antara kecepatan angin sumbu x dengan jumlah putaran sumbu y yang memiliki respon usable range yang paling lebar. Secara umum kalibrasi alat adalah memberikan perlakuan angin terhadap sensor dan alat lain yang sudah terkalibrasi, mencatat keluaran dari alat tersebut dan membuat pola hubungan yang dihasilkan antara alat yang telah dibuat dan alat standar yang telah terkalibrasi.

7. Perhitungan Momen Inersia

Perhitungan momen inersia dalam setiap perlakuan dihitung secara terpisah, sehingga dalam setiap Cup anemometer hasil perhitungannya dikalikan 3 jari-jari dan cup. Tujuan dari perhitungan ini untuk melihat apakah dengan semakin besarnya momen inersia dari Cup anemometer maka alat tersebut semakin malas untuk bergerak dan semakin malas untuk berhenti. Adapun rumus dari masing-masing bentuk benda dari anemometer ini berbeda-beda yaitu sebagai berikut : Momen inersia untuk benda yang berbentuk batang dengan sumbu putar tegak lurus dengan batang yang melalui salah satu ujungnya didapat dengan rumus sebagai berikut, massa total dari batang M didistribusikan secara uniform sepanjang L, sehingga kerapatan massa linier adalah ρ = ML, jadi dm = ρ.dx = ML dx, untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada gambar 12 di bawah ini : Gambar 12. Batang uniform dengan sumbu putar melalui salah satu ujung sehingga momen inersia terhadap sumbu yang tegak lurus batang yaitu : I = dm x L ∫ 2 = ∫ L dx L M x 2 = ∫ L dx x L M 2 = L x L M 3 3 1 ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ = 2 3 1 ML Dan momen inersia dari belahan bola tenis meja yaitu sebagai berikut : Massa setengah bola berongga, dm = 2 πr 2 dr wg. Yang dimaksud massa di sini adalah massa suatu shell yang tipis. Bentuk setengah bola merupakan gabungan dari shell-shell yang tipis berjari-jari r dan tebalnya dr, sedangkan wg adalah massa material per volume satuan. Gambar 13. Setengah bola dengan sumbu putar melalui salah satu ujung Maka perhitungan momen inersianya adalah sebagai berikut : I = ∫ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ a g w dr r r 2 2 2 2 3 2 π = ∫ a dr r g w 2 4 3 4 π = a r g w 2 5 5 1 3 4 ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ π = 5 32 15 4 a g w π = ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎝ ⎛ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ 32 1 3 2 5 2 2 3 a g w a π Dimana W = w a 3 5 2 π , maka I = 2 32 3 2 a g w I = 2 3 64 ma Sedangkan momen inersia untuk benda berbentuk poros bermagnet yang melewati pusatnya yaitu dengan mengambil elemen massa dm gambar 14. Dimana setiap elemen massa adalah sebuah cincin berjari-jari r yang tebalnya dr. Gambar 14. Poros bermagnet dengan sumbu putar melalui pusatnya Momen inersia untuk setiap elemen adalah r 2 dm dan luas tiap elemen adalah dA = 2 πr dr, maka massa setiap elemen adalah : dm = A M dA = A M 2 πr dr Dengan A = πR 2 adalah luas lingkaran, jadi didapat : I = ∫ dm r 2 = ∫ R r A M r 2 2 π dr = ∫ R dr r R M 3 2 2 π π = 4 2 4 2 R R M = 2 2 1 MR Sehingga rumus momen inersia untuk benda berbentuk Cup anemometer yaitu : I = 3 2 2 2 2 1 3 64 3 1 MR ma ML + ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ +

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN