Pengaruh Kecepatan Arus terhadap Tampilan Gillnet
PROGRRAM STUDI FAKULTA IN
HA
I PEMANF AS PERIKA NSTITUT P
ASAN BASR
FAATAN SU ANAN DAN
PERTANIA 2009
RI
UMBERDA N ILMU KEL
AN BOGOR
AYA PERIK LAUTAN R
(2)
HASAN BASRI, C54104032. Pengaruh Kecepatan Arus terhadap Tampilan Gillnet : Uji Coba di Flume Tank. Dibimbing oleh DINIAH.
Bentuk tampilan gillnet atau jaring insang ketika dioperasikan di laut sangat dipengaruhi oleh arus dan gaya hidrodinamika yang dialami oleh seluruh alat. Penelitian ini dilakukan dengan pendekatan laboratorium, menggunakan potongan badan gillnet dalam flume tank untuk mengetahui pengaruh kuat arus terhadap tampilan konstruksi gillnet di dalam air. Hasil pengamatan terhadap komponen perlengkapan gillnet menunjukkan bahwa interaksi antara gaya apung dan gaya berat memberikan pengaruh ketegangan terhadap mata jaring, sehingga dapat meningkatkan beban jaring. Kecepatan arus dan konstruksi mata jaring memberikan pengaruh yang berbeda terhadap tingkat rebahnya jaring. Tahanan hidrodinamika semakin besar seiring dengan meningkatnya kecepatan arus. Tahanan hidrodinamika pada jaring dipengaruhi oleh luasan badan jaring, serta perimbangan gaya apung dan gaya berat dari pelampung dan pemberat yang dipasang pada potongan badan gillnet. Buoyancy sebuah pelampung sebesar 102,6 gf dan sinking force sebuah pemberat di dalam air sebesar 65,58 gf. Agar tetap terapung, maka pemakaian pelampung dan pemberat haruslah 1׃1. Konstruksi gillnet PA multifilamen 4˝ dalam ukuran 1 meter dan berat 180 g memerlukan 2 buah pelampung untuk menahan jaring agar tidak tenggelam. Konstruksi gillnet PA monofilamen dalam ukuran yang sama dan berat 67,5 g memerlukan 1 buah pelampung agar tidak tenggelam.
Kata kunci: tampilan gillnet, flume tank, kecepatan arus, gaya tahanan hidrodinamika.
(3)
lingkungan lain. Diperlukan penelitian pada alat tangkap gillnet untuk mengetahui tampilannya di dalam air. Pengamatan terhadap gillnet sulit jika dilakukan langsung di lapangan, karena faktor kondisi alam yang tidak dapat dikontrol. Oleh karena itu, untuk mengetahui hal tersebut, maka penelitian bertopik tampilan gillnet ini dilakukan di dalam flume tank.
Gillnet atau jaring insang adalah jenis alat penangkap ikan yang berbentuk empat persegi panjang dilengkapi dengan pelampung, pemberat, tali ris atas dan bawah atau tanpa tali ris bawah untuk menghadang ikan sehingga ikan tertangkap dengan cara terjerat ataupun terpuntal. Alat tangkap gillnet dioperasikan di permukaan, pertengahan dan dasar perairan secara menetap, hanyut dan melingkar dengan tujuan menagkap ikan pelagis dan demersal. Mata jaring pada gillnet yang dibuat dari bahan polyamide (PA) umumnya lebih banyak dipakai oleh nelayan karena memiliki keunggulan lebih kuat dan kelenturan yang baik. Gillnet millenium dan monofilamen termasuk kelompok jaring insang. Mata jaring millenium menggunakan beberapa helai benang PA yang dipilin lemah, sedangkan monofilamen menggunakan benang tunggal. Perbedaan pada konstruksi mata jaring tersebut berpengaruh pada kekuatan mata jaring, namun di sisi lain berpengaruh pada peningkatan berat jaring. Dengan demikian pemakian pelampung dan pemberat seharusnya tidak disamakan pada masing-masing gillnet tersebut.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca.
Bogor, Juli 2009
Penulis
(4)
1) Ir. Diniah, M.Si. selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan arahan dan nasihat selama proses penelitian dan penulisan skripsi ini;
2) Prof.Dr.Ir. Bambang Murdiyanto, M.Sc. atas arahannya selama melakukan uji coba di flume tank;
3) Ir. Moch. Prihatna Sobari MS. dan Dr. Sulaeman Martasuganda B.Fish.Sc, M.Sc. selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan perbaikan penulisan skripsi bagi penulis;
4) Dr.Ir. Mohammad Imron M.Si. selaku komisi pendidikan dan Prof.Dr.Ir. Mulyono S. Baskoro, M.Sc. selaku Ketua Departemen yang telah memberikan masukan maupun saran yang sangat berarti bagi penulis;
5) Kedua orang tuaku yang selalu memberikan dukungan baik moril maupun materil, sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan di IPB;
6) Keluarga Bapak Nahrowi Ramli atas kesediaan waktunya dan kesabarannya dalam mendidik penulis hingga dapat menempuh pendidikan di IPB;
7) Yayasan Danamon Peduli, Bank Danamon Indonesia atas bantuan beasiswa pendidikan dan training yang telah diberikan. Kepada Ibu Tya, Om Hery, Ibu Like, Mas Chris, Pak Fauzan, Ibu Risa, Pak Dedy beserta rekan terimakasih atas kebersamaannya;
8) Presiden Direktur PT. Net Manufacturing Bandung – Bapak Hendra Gunawan – beserta staf;
9) Teman-teman PSP 41 yang tidak akan terlupakan dalam kebersamaan “we want you to be one of us to help the fisherman and to feed the hungry world”. 10) Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas bantuan dan
(5)
Halaman
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan ... 3
1.4 Manfaat ... 3
2 TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Alat Tangkap Jaring Insang (Gillnet) ... 4
2.1.1 Monofilamen ... 5
2.1.2 Millenium ... 8
2.2 Rancang Bangun Alat Tangkap Gillnet ... 11
2.2.1 Hanging Ratio ... 12
2.2.2 Gaya Berat dan Gaya Apung ... 15
2.2.3 Tahanan Hidrodinamika Gillnet ... 20
3 METODOLOGI ... 21
3.1 Lokasi dan Waktu ... 21
3.2 Bahan dan Alat ... 22
3.2.1 Bahan ... 22
3.2.2 Alat ... 25
3.3 Rancangan Percobaan ... 26
3.4 Pengumpulan Data ... 26
3.5 Analisis Data ... 33
4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 36
4.1 Pengaruh Kecepatan Arus Terhadap Tampilan Gillnet di Flume tank ... 36
4.1.1 Tampilan pada Badan Gillnet ... 37
4.1.2 Tampilan pada Perlengkapan Gillnet ... 39
4.2 Tahanan Hidrodinamika pada Badan Gillnet ... 41
4.3 Tahanan Hidrodinamika pada Pelampung dan Pemberat ... 43
4.4 Rancangan Gillnet ... 45
4.4.1 Gillnet PA multifilamen ... 49
4.4.2 Gillnet PA monofilamen ... 52
5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 56
4.1 Kesimpulan ... 56
(6)
(7)
Halaman 1 Berat jenis, koefisien daya apung dan daya tenggelam bahan alat
perikanan ... 16
2 Berat jenis (γ) padapelampung, pemberat dan bahan jaring ... 16
3 Konstruksi drift gillnet (per piece) berdasarkan target ikan ... 17
4 Hubungangaya apung dan gaya tenggelam pada beberapa gillnet ... 18
5 Koefisien tahanan hidrodinamika (Cx) pada beberapa bentuk khusus ... 20
6 Spesifikasi flume tank milik Departemen PSP FPIK IPB ... 21
7 Material konstruksi gillnet PA multifilamen dan monofilamen pada penelitian di flume tank ... 23
8 Berat bahan pelampung dan pemberat di udara dan di dalam air ... 23
9 Struktur pengisian rataan data hasil pengamatan ... 26
10 Koefisien gaya tarik untuk benda tertentu pada permukaan yang menerima gaya hidrodinamis ... 34
11 Kecepatan arus air dalam flume tank ... 36
12 Pengaruh kecepatan arus terhadap tahanan hidrodinamika pada badan Jaring PA multifilamendanmonofilamen ... 41
13 Spesifikasi pada driftgillnet PA multifilamen dan monofilamen untuk satu pis sepanjang 90 m ... 46
(8)
1 Metode pengoperasian gillnet ... 7
2 Konstruksi gillnet PA multifilamen nelayan di Cirebon ... 9
3 Flume tank milik Departemen PSP FPIK – IPB ... 21
4 Badan jaring gillnet PA multifilamen dan PA monofilamen ... 22
5 Badan gillnet berukuran 7x7 mata pada percobaan di flume tank ... 23
6 Pelampung dan pemberat ... 24
7 Potongan badan gillnet dengan frame di dalam flume tank ... 24
8 Alat-alat yang dipakai pada penelitian gillnet di laboratorium ... 25
9 Menentukan buoyancy pelampung dengan percobaan sederhana ... 27
10 Ilustrasi menghitung buoyancy pelampung dan gaya tenggelam pemberat ... 28
11 Metode pengukuran arus di flume tank ... 29
12 Ilustrasi mengukur beban dorong hidrodinamika pada miniatur gillnet ... 30
13 Tampilan miniatur badan gillnet pada percobaan di dalam flume tank ... 30
14 Mengukur tingkat rebah pelampung dan pemberat di flume tank ... 31
15 Mengukur tahanan hidrodinamika pada pelampung dan pemberat ... 32
16 Tampilan badan gillnet PA multifilamen pada frame akibat kecepatan arus 38 17 Tampilan badan gillnet PA monofilamen pada frame akibat arus ... 38
18 Pengujian tahanan pelampung dan tampilannya terhadap arus ... 39
19 Pengujian tahanan pemberat dan tampilannya terhadap arus ... 40
20 Rataan tahanan hidrodinamika badan gillnet PA multifilamen dan PA monofilamen berukuran 7x7 mata pada kisaran arus 0,7 – 1,4 knot ... 43
21 Nilai tahanan hidrodinamika gillnet PA multifilamen dan PA monofilamen pada kisaran kecepatan arus 0,7 – 1,4 knot hasil perhitungan rumus ... 42
22 Pengaruh kecepatan arus terhadap tingkat rebah dan tahanan hidrodinamika pada pelampung dan pemberat ... 44
23 Pengaruh kecepatan arus terhadap tahanan hidrodinamika pelampung ... 45
24 Pengaruh kecepatan arus terhadap tahanan hidrodinamika pemberat ... 45
25 Konstruksi gillnet PA multifilamen berukuran 1600x100 mata mesh size 4˝ 50 26 Konstruksi gillnet PA monofilamen berukuran 1600x100 mata mesh size 4˝ 53
(9)
Halaman 27 Nilai tahanan hidrodinamika dengan pendekatan rumus ... 61 28 Sudut kemiringan pelampung dan pemberat ... 62 29 Pengukuran gaya apung dan gaya tenggelam ... 64 30 Menghitung tahanan hidrodinamika lift force dan drag force pada
percobaan dengan tiga buah pelampung dan enam buah pemberat ... 66
(10)
1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Alat penangkap ikan terus berkembang seiring berjalannya waktu. Gillnet merupakan salah satu contoh alat tangkap yang banyak mengalami modifikasi dalam penggunaannya. Alat tangkap gillnet lebih banyak digunakan oleh nelayan dibandingkan dengan alat tangkap lain. Bahan-bahan untuk membuat alat tangkap ini mudah diperoleh dan relatif murah. Pada dasarnya, alat tangkap gillnet bisa dibuat oleh seseorang yang memiliki kemampuan menghitung secara teknik dan pengalaman yang cukup, namun agar mendapatkan hasil tangkapan yang maksimal diperlukan teknik perhitungan konstruksi gillnet yang lebih baik.
Operasional gillnet dilakukan dengan cara dipasang di perairan, sejajar atau menghadang arus untuk menghadang ruaya ikan. Saat dioperasikan bentuknya dapat berubah-ubah karena tahanan hidrodinamika yang ditimbulkan oleh arus yang melewati gillnet tersebut.
Tampilan gillnet akan membentang empat persegi tegak secara sempurna pada kondisi tanpa arus, seperti terlihat pada saat dibentangkan di darat. Pada saat dioperasikan di dalam perairan yang berarus, maka gillnet akan mengalami perubahan bentuk, yaitu menjadi miring atau bahkan rebah dengan bentuk tampilan yang tidak teratur. Hal ini disebabkan oleh gaya hidrodinamika yang bekerja pada seluruh perlengkapan gillnet. Fridman (1988) melaporkan bahwa gaya hidrodinamika timbul akibat tekanan air yang bergerak menerobos atau gerakan alat tangkap menyaring kolom air, reaksi dengan dasar perairan, gaya yang diakibatkan ikan dan beban akibat penggantungan alat.
Pengamatan terhadap tampilan gillnet di dalam air perlu dilakukan untuk meningkatkan kemampuan tangkap alat tangkap tersebut. Pengamatan yang dilakukan langsung di lapangan dapat dilakukan dengan cara menyelam, namun memiliki banyak kendala, karena kondisi arus yang sulit dikontrol, memerlukan waktu yang lama serta menghabiskan biaya yang mahal. Dengan pertimbangan tersebut, maka pengamatan terhadap komponen dan perlengkapan gillnet di dalam flume tank dilakukan untuk mengetahui keragaan teknis saat dioperasikan.
(11)
PROGRRAM STUDI FAKULTA IN
HA
I PEMANF AS PERIKA NSTITUT P
ASAN BASR
FAATAN SU ANAN DAN
PERTANIA 2009
RI
UMBERDA N ILMU KEL
AN BOGOR
AYA PERIK LAUTAN R
(12)
HASAN BASRI, C54104032. Pengaruh Kecepatan Arus terhadap Tampilan Gillnet : Uji Coba di Flume Tank. Dibimbing oleh DINIAH.
Bentuk tampilan gillnet atau jaring insang ketika dioperasikan di laut sangat dipengaruhi oleh arus dan gaya hidrodinamika yang dialami oleh seluruh alat. Penelitian ini dilakukan dengan pendekatan laboratorium, menggunakan potongan badan gillnet dalam flume tank untuk mengetahui pengaruh kuat arus terhadap tampilan konstruksi gillnet di dalam air. Hasil pengamatan terhadap komponen perlengkapan gillnet menunjukkan bahwa interaksi antara gaya apung dan gaya berat memberikan pengaruh ketegangan terhadap mata jaring, sehingga dapat meningkatkan beban jaring. Kecepatan arus dan konstruksi mata jaring memberikan pengaruh yang berbeda terhadap tingkat rebahnya jaring. Tahanan hidrodinamika semakin besar seiring dengan meningkatnya kecepatan arus. Tahanan hidrodinamika pada jaring dipengaruhi oleh luasan badan jaring, serta perimbangan gaya apung dan gaya berat dari pelampung dan pemberat yang dipasang pada potongan badan gillnet. Buoyancy sebuah pelampung sebesar 102,6 gf dan sinking force sebuah pemberat di dalam air sebesar 65,58 gf. Agar tetap terapung, maka pemakaian pelampung dan pemberat haruslah 1׃1. Konstruksi gillnet PA multifilamen 4˝ dalam ukuran 1 meter dan berat 180 g memerlukan 2 buah pelampung untuk menahan jaring agar tidak tenggelam. Konstruksi gillnet PA monofilamen dalam ukuran yang sama dan berat 67,5 g memerlukan 1 buah pelampung agar tidak tenggelam.
Kata kunci: tampilan gillnet, flume tank, kecepatan arus, gaya tahanan hidrodinamika.
(13)
lingkungan lain. Diperlukan penelitian pada alat tangkap gillnet untuk mengetahui tampilannya di dalam air. Pengamatan terhadap gillnet sulit jika dilakukan langsung di lapangan, karena faktor kondisi alam yang tidak dapat dikontrol. Oleh karena itu, untuk mengetahui hal tersebut, maka penelitian bertopik tampilan gillnet ini dilakukan di dalam flume tank.
Gillnet atau jaring insang adalah jenis alat penangkap ikan yang berbentuk empat persegi panjang dilengkapi dengan pelampung, pemberat, tali ris atas dan bawah atau tanpa tali ris bawah untuk menghadang ikan sehingga ikan tertangkap dengan cara terjerat ataupun terpuntal. Alat tangkap gillnet dioperasikan di permukaan, pertengahan dan dasar perairan secara menetap, hanyut dan melingkar dengan tujuan menagkap ikan pelagis dan demersal. Mata jaring pada gillnet yang dibuat dari bahan polyamide (PA) umumnya lebih banyak dipakai oleh nelayan karena memiliki keunggulan lebih kuat dan kelenturan yang baik. Gillnet millenium dan monofilamen termasuk kelompok jaring insang. Mata jaring millenium menggunakan beberapa helai benang PA yang dipilin lemah, sedangkan monofilamen menggunakan benang tunggal. Perbedaan pada konstruksi mata jaring tersebut berpengaruh pada kekuatan mata jaring, namun di sisi lain berpengaruh pada peningkatan berat jaring. Dengan demikian pemakian pelampung dan pemberat seharusnya tidak disamakan pada masing-masing gillnet tersebut.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi para pembaca.
Bogor, Juli 2009
Penulis
(14)
1) Ir. Diniah, M.Si. selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan arahan dan nasihat selama proses penelitian dan penulisan skripsi ini;
2) Prof.Dr.Ir. Bambang Murdiyanto, M.Sc. atas arahannya selama melakukan uji coba di flume tank;
3) Ir. Moch. Prihatna Sobari MS. dan Dr. Sulaeman Martasuganda B.Fish.Sc, M.Sc. selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan perbaikan penulisan skripsi bagi penulis;
4) Dr.Ir. Mohammad Imron M.Si. selaku komisi pendidikan dan Prof.Dr.Ir. Mulyono S. Baskoro, M.Sc. selaku Ketua Departemen yang telah memberikan masukan maupun saran yang sangat berarti bagi penulis;
5) Kedua orang tuaku yang selalu memberikan dukungan baik moril maupun materil, sehingga penulis dapat menyelesaikan pendidikan di IPB;
6) Keluarga Bapak Nahrowi Ramli atas kesediaan waktunya dan kesabarannya dalam mendidik penulis hingga dapat menempuh pendidikan di IPB;
7) Yayasan Danamon Peduli, Bank Danamon Indonesia atas bantuan beasiswa pendidikan dan training yang telah diberikan. Kepada Ibu Tya, Om Hery, Ibu Like, Mas Chris, Pak Fauzan, Ibu Risa, Pak Dedy beserta rekan terimakasih atas kebersamaannya;
8) Presiden Direktur PT. Net Manufacturing Bandung – Bapak Hendra Gunawan – beserta staf;
9) Teman-teman PSP 41 yang tidak akan terlupakan dalam kebersamaan “we want you to be one of us to help the fisherman and to feed the hungry world”. 10) Semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu atas bantuan dan
(15)
Halaman
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xiv
1 PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Rumusan Masalah ... 2
1.3 Tujuan ... 3
1.4 Manfaat ... 3
2 TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Alat Tangkap Jaring Insang (Gillnet) ... 4
2.1.1 Monofilamen ... 5
2.1.2 Millenium ... 8
2.2 Rancang Bangun Alat Tangkap Gillnet ... 11
2.2.1 Hanging Ratio ... 12
2.2.2 Gaya Berat dan Gaya Apung ... 15
2.2.3 Tahanan Hidrodinamika Gillnet ... 20
3 METODOLOGI ... 21
3.1 Lokasi dan Waktu ... 21
3.2 Bahan dan Alat ... 22
3.2.1 Bahan ... 22
3.2.2 Alat ... 25
3.3 Rancangan Percobaan ... 26
3.4 Pengumpulan Data ... 26
3.5 Analisis Data ... 33
4 HASIL DAN PEMBAHASAN ... 36
4.1 Pengaruh Kecepatan Arus Terhadap Tampilan Gillnet di Flume tank ... 36
4.1.1 Tampilan pada Badan Gillnet ... 37
4.1.2 Tampilan pada Perlengkapan Gillnet ... 39
4.2 Tahanan Hidrodinamika pada Badan Gillnet ... 41
4.3 Tahanan Hidrodinamika pada Pelampung dan Pemberat ... 43
4.4 Rancangan Gillnet ... 45
4.4.1 Gillnet PA multifilamen ... 49
4.4.2 Gillnet PA monofilamen ... 52
5 KESIMPULAN DAN SARAN ... 56
4.1 Kesimpulan ... 56
(16)
(17)
Halaman 1 Berat jenis, koefisien daya apung dan daya tenggelam bahan alat
perikanan ... 16
2 Berat jenis (γ) padapelampung, pemberat dan bahan jaring ... 16
3 Konstruksi drift gillnet (per piece) berdasarkan target ikan ... 17
4 Hubungangaya apung dan gaya tenggelam pada beberapa gillnet ... 18
5 Koefisien tahanan hidrodinamika (Cx) pada beberapa bentuk khusus ... 20
6 Spesifikasi flume tank milik Departemen PSP FPIK IPB ... 21
7 Material konstruksi gillnet PA multifilamen dan monofilamen pada penelitian di flume tank ... 23
8 Berat bahan pelampung dan pemberat di udara dan di dalam air ... 23
9 Struktur pengisian rataan data hasil pengamatan ... 26
10 Koefisien gaya tarik untuk benda tertentu pada permukaan yang menerima gaya hidrodinamis ... 34
11 Kecepatan arus air dalam flume tank ... 36
12 Pengaruh kecepatan arus terhadap tahanan hidrodinamika pada badan Jaring PA multifilamendanmonofilamen ... 41
13 Spesifikasi pada driftgillnet PA multifilamen dan monofilamen untuk satu pis sepanjang 90 m ... 46
(18)
1 Metode pengoperasian gillnet ... 7
2 Konstruksi gillnet PA multifilamen nelayan di Cirebon ... 9
3 Flume tank milik Departemen PSP FPIK – IPB ... 21
4 Badan jaring gillnet PA multifilamen dan PA monofilamen ... 22
5 Badan gillnet berukuran 7x7 mata pada percobaan di flume tank ... 23
6 Pelampung dan pemberat ... 24
7 Potongan badan gillnet dengan frame di dalam flume tank ... 24
8 Alat-alat yang dipakai pada penelitian gillnet di laboratorium ... 25
9 Menentukan buoyancy pelampung dengan percobaan sederhana ... 27
10 Ilustrasi menghitung buoyancy pelampung dan gaya tenggelam pemberat ... 28
11 Metode pengukuran arus di flume tank ... 29
12 Ilustrasi mengukur beban dorong hidrodinamika pada miniatur gillnet ... 30
13 Tampilan miniatur badan gillnet pada percobaan di dalam flume tank ... 30
14 Mengukur tingkat rebah pelampung dan pemberat di flume tank ... 31
15 Mengukur tahanan hidrodinamika pada pelampung dan pemberat ... 32
16 Tampilan badan gillnet PA multifilamen pada frame akibat kecepatan arus 38 17 Tampilan badan gillnet PA monofilamen pada frame akibat arus ... 38
18 Pengujian tahanan pelampung dan tampilannya terhadap arus ... 39
19 Pengujian tahanan pemberat dan tampilannya terhadap arus ... 40
20 Rataan tahanan hidrodinamika badan gillnet PA multifilamen dan PA monofilamen berukuran 7x7 mata pada kisaran arus 0,7 – 1,4 knot ... 43
21 Nilai tahanan hidrodinamika gillnet PA multifilamen dan PA monofilamen pada kisaran kecepatan arus 0,7 – 1,4 knot hasil perhitungan rumus ... 42
22 Pengaruh kecepatan arus terhadap tingkat rebah dan tahanan hidrodinamika pada pelampung dan pemberat ... 44
23 Pengaruh kecepatan arus terhadap tahanan hidrodinamika pelampung ... 45
24 Pengaruh kecepatan arus terhadap tahanan hidrodinamika pemberat ... 45
25 Konstruksi gillnet PA multifilamen berukuran 1600x100 mata mesh size 4˝ 50 26 Konstruksi gillnet PA monofilamen berukuran 1600x100 mata mesh size 4˝ 53
(19)
Halaman 27 Nilai tahanan hidrodinamika dengan pendekatan rumus ... 61 28 Sudut kemiringan pelampung dan pemberat ... 62 29 Pengukuran gaya apung dan gaya tenggelam ... 64 30 Menghitung tahanan hidrodinamika lift force dan drag force pada
percobaan dengan tiga buah pelampung dan enam buah pemberat ... 66
(20)
1
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang
Alat penangkap ikan terus berkembang seiring berjalannya waktu. Gillnet merupakan salah satu contoh alat tangkap yang banyak mengalami modifikasi dalam penggunaannya. Alat tangkap gillnet lebih banyak digunakan oleh nelayan dibandingkan dengan alat tangkap lain. Bahan-bahan untuk membuat alat tangkap ini mudah diperoleh dan relatif murah. Pada dasarnya, alat tangkap gillnet bisa dibuat oleh seseorang yang memiliki kemampuan menghitung secara teknik dan pengalaman yang cukup, namun agar mendapatkan hasil tangkapan yang maksimal diperlukan teknik perhitungan konstruksi gillnet yang lebih baik.
Operasional gillnet dilakukan dengan cara dipasang di perairan, sejajar atau menghadang arus untuk menghadang ruaya ikan. Saat dioperasikan bentuknya dapat berubah-ubah karena tahanan hidrodinamika yang ditimbulkan oleh arus yang melewati gillnet tersebut.
Tampilan gillnet akan membentang empat persegi tegak secara sempurna pada kondisi tanpa arus, seperti terlihat pada saat dibentangkan di darat. Pada saat dioperasikan di dalam perairan yang berarus, maka gillnet akan mengalami perubahan bentuk, yaitu menjadi miring atau bahkan rebah dengan bentuk tampilan yang tidak teratur. Hal ini disebabkan oleh gaya hidrodinamika yang bekerja pada seluruh perlengkapan gillnet. Fridman (1988) melaporkan bahwa gaya hidrodinamika timbul akibat tekanan air yang bergerak menerobos atau gerakan alat tangkap menyaring kolom air, reaksi dengan dasar perairan, gaya yang diakibatkan ikan dan beban akibat penggantungan alat.
Pengamatan terhadap tampilan gillnet di dalam air perlu dilakukan untuk meningkatkan kemampuan tangkap alat tangkap tersebut. Pengamatan yang dilakukan langsung di lapangan dapat dilakukan dengan cara menyelam, namun memiliki banyak kendala, karena kondisi arus yang sulit dikontrol, memerlukan waktu yang lama serta menghabiskan biaya yang mahal. Dengan pertimbangan tersebut, maka pengamatan terhadap komponen dan perlengkapan gillnet di dalam flume tank dilakukan untuk mengetahui keragaan teknis saat dioperasikan.
(21)
Pengamatan di flume tank disadari memang tidak sama persis dengan kondisi yang ada di lapangan, akan tetapi hasilnya dapat digunakan untuk memperkirakan kondisi yang sebenarnya.
Penelitian yang dilakukan di dalam flume tank menggunakan sebagian kecil gillnet PA multifilamen dan PA monofilamen. Gillnet PA multifilamen saat ini telah banyak dioperasikan oleh nelayan di daerah Cirebon dan Indramayu dan pada mata jaringnya telah dilakukan modifikasi. Gillnet PA multifilamen menggunakan 6 helai atau lebih benang tunggal yang dipilin lemah. Penggunaan benang berlapis pada konstruksi mata jaring tersebut meningkatkan kekuatan jaring, akan tetapi di sisi lain berakibat meningkatnya beban jaring. Oleh karenanya penggunaan pelampung dan pemberat yang dipasang pada satu pis gillnet PA multifilamen akan berbeda jumlahnya dengan gillnet PA monofilamen.
Di pabrik pembuatan jaring milik PT. Indoneptune Net Manufacturing Bandung diproduksi gillnet PA multifilamen maupun PA monofilamen dengan berbagai ukuran mata jaring. Gillnet PA multifilamen diproduksi dengan jumlah helai 6, 8, 10, dan 12 helai yang dipilin lemah. Gillnet PA multifilamen dan PA monofilamen pada penelitian ini dibuat menggunakan bahan polyamide atau PA sebagaimana jenis gillnet yang dioperasikan nelayan di Cirebon dan Indramayu. Bahan PA memiliki sifat mudah tenggelam, disamping itu memiliki kelenturan dan daya tahan putus yang tinggi. Pengujian alat tangkap dengan permodelan atau miniatur tidak hanya lebih murah dan lebih mudah dipakai untuk mempelajari suatu peristiwa, juga merupakan satu-satunya cara yang memungkinkan untuk alat tangkap yang besar.
Penelitian untuk mengetahui tampilan gillnet di dalam tangki percobaan masih sangat jarang dilakukan oleh akademisi di Indonesia. Oleh karena itu, hasil penelitian ini diharapkan dapat menambah pengetahuan dalam membuat maupun memodifikasi alat tangkap yang lebih baik, khususnya untuk gillnet PA multifilamen yang merupakan model baru untuk alat tangkap gillnet. Dalam kajian ini, selanjutnya gillnet PA multifilamen disebut gillnet PA multifilamen karena memang dibuat dari bahan PA dengan beberapa benang tunggal yang telah dipilin.
(22)
1.2Rumusan Masalah
Tampilan gillnet di dalam perairan dipengaruhi oleh gaya internaldangaya eksternal yang bekerja pada alat tangkap. Gaya-gaya tersebut diantaranya gaya berat, gaya apung dan gaya hidrodinamika. Gaya hidrodinamika pada suatu alat timbul karena gerak alat melalui air atau gerak air melewati alat. Gaya hidrodinamika yang timbul dapat dibedakan menjadi gaya yang bekerja searah dengan arah arus yang disebut gaya tarik atau drag force serta gaya yang bekerja tegak lurus terhadap arah arus yang disebut dengan gaya angkat atau lift force (Fridman 1988). Gaya-gaya ini akan mempengaruhi bentuk dan posisi gillnet di dalam air.
Gaya apung bekerja berlawanan arah dengan gaya berat, adanya dua gaya yang berlawanan ini memungkinkan gillnet dapat membentang vertikal. Di dalam perairan tanpa arus, gillnet akan terbentang lebih menegak karena hanya gaya tenggelam dan gaya apung hidrostatika yang paling mempengaruhi tampilan gillnet. Bagaimana tampilan badan gillnet di dalam air yang berarus, belum ada yang mengkajinya. Oleh karena itu, penelitian ini dimaksudkan untuk mengamati pengaruh arus terhadap tampilan badan gillnet.
1.3Tujuan
Tujuan penelitian ini adalah
1) Mengamati pengaruh kecepatan arus terhadap tampilan badan gillnet PA multifilamen dan PA monofilamen di flume tank;
2) Menentukan nilai tahanan hidrodinamik pada gillnet PA multifilamen dan gillnet PA monofilamen berdasarkan kecepatan arus yang berbeda;
3) Menentukan kombinasi jumlah pelampung dan pemberat yang menghasilkan tampilan gillnet terbaik.
1.4Manfaat
Hasil dari penelitian ini diharapkan dapat bermanfaat untuk memberi informasi tentang
1) Nilai tahanan hidrodinamika dan tampilan gillnet PA multifilamen dan gillnet PA monofilamen akibat kecepatan arus yang mempengaruhinya;
2) Komposisi pelampung dan pemberat pada alat tangkap gillnet agar memiliki tampilan yang terbaik.
(23)
2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1Alat Tangkap Jaring Insang (Gillnet)
Jaring insang atau gillnet adalah suatu alat penangkap ikan berbentuk empat persegi panjang yang dilengkapi dengan pelampung, pemberat, tali ris atas dan tali ris bawah (Subani dan Barus 1989). Sainsbury (1971) memaparkan alat tangkap gillnet sebagai badan jaring lebar yang ditempatkan di atas dasar laut untuk menangkap ikan demersal, atau ditempatkan di semua lapisan dari lapisan kolom pertengahan sampai permukaan laut apabila target tangkapan adalah ikan pelagis. Welcomme (2001) menyatakan bahwa gillnet terdiri atas badan jaring yang sederhana yang dilengkapi dengan tali pelampung di bagian atas dan tali pemberat di bagian bawahnya.
Menurut von Brandt (2005), gillnet termasuk alat tangkap pasif dan biasanya dipasang menghadang arah migrasi ikan, sehingga ikan akan berusaha tetap melewati bentangan badan jaring tersebut dan akhirnya terjerat. Gillnet dapat dipasang menghadang atau sejalan arah arus. Posisi ini dapat mengubah bentuk alat karena tekanan dinamika air yang kemudian dapat mempengaruhi kapasitas hasil tangkapan. Dalam hal ini, gillnet dapat dioperasikan dengan cara dihanyutkan dari kapal. Drift gillnet atau disebut jaring insang hanyut dapat dioperasikan di fishing ground yang luas dengan rangkaian jaring yang panjang. Menurut Nomura dan Yamazaki (1987), jaring insang dioperasikan dalam rangkaian yang panjang hingga mencapai 3.000 – 4.000 m. Dalam hal ini gillnet dioperasikan secara terhanyut bersama dengan kapalnya atau ditetapkan kedudukannya dengan bantuan jangkar pada lapisan kedalaman tertentu.
Fyson (1985) mengungkapkan bahwa jenis kapal dapat mempengaruhi metode pengoperasian alat tangkap. Ia mengelompokkan drift gillnet ke dalam kelompok static gear. Menurut Welcomme (2001), drift gillnet dioperasikan dengan cara set-and-wait gear. Jaring insang yang dioperasikan secara pasif umumnya dilakukan pada malam hari. Pengoperasian gillnet pada kondisi ini bertujuan untuk menghindari terlihatnya badan gillnet oleh ikan yang sedang beruaya.
(24)
Gillnet seharusnya dibuat agar tidak mudah dilihat ikan. Dalam hal ini cara yang sederhana adalah dengan memilih warna yang menyerupai kondisi perairan tempat mengoperasikan alat tangkap jaring insang tersebut. Misalnya pada perairan dangkal di atas pasir yang cerah maka jaring yang berwarna putih kurang terlihat, sedangkan untuk jaring yang berwarna hijau lebih sesuai di atas dasar perairan yang ditumbuhi alga. Di lapisan pertengahan dengan transparansi yang tinggi warna gelap umumnya lebih disukai dan pada kedalaman mencapai sepuluh kali transparansi sebaiknya menggunakan warna putih (Fridman 1988).
Fridman (1988) mengungkapkan bahwa bentuk, posisi dan keadaan dimensi alat penangkap ikan bergantung pada besaran dan arah gaya yang bekerja padanya. Gaya ini mencakup gaya berat (gravitasi), hidrostatik dan hidrodinamika yang ditimbulkan akibat tekanan air yang bergerak melewati alat. Lebih jauh lagi Fridman (1988) melaporkan bahwa gaya gravitasi dan hidrostatik dapat tersebar sepanjang permukaan gillnet dan tali atau terpusat pada titik di sekitar pelampung, pemberat serta perlengkapan gillnet lainnya. Gaya gravitasi (W) arahnya ke bawah, sementara gaya hidrostatik (B) atau gaya apung arahnya ke atas.
Bekerjanya gaya-gaya tersebut akan mengakibatkan adanya tegangan pada badan gillnet. Ketegangan (tension) gillnet akan menjaga ikan yang tertangkap agar tetap berada pada gillnet meskipun ikan berusaha berontak untuk meloloskan diri. Namun jika gillnet memiliki ketegangan yang terlalu kuat ataupun terlalu kendur, maka akan mengurangi hasil tangkapan karena ikan mudah meloloskan diri. Pada drift gillnet ketegangan pada badan jaring dipengaruhi oleh gaya tenggelam pemberat dan pada bottom gillnet dipengaruhi oleh gaya apung pelampung (Nomura 1977).
2.1.1 Gillnet Monofilamen
Gillnet monofilamen merupakan jaring insang yang sudah lama dikenal oleh banyak nelayan, dibuat dari bahan nylon atau PA (polyamide). Benang jaring dari bahan PA disukai oleh banyak nelayan, karena memiliki sifat mudah tenggelam di dalam air. Klust (1987) melaporkan bahwa nylon atau PA merupakan bahan yang baik untuk gillnet karena memiliki kelenturan dan daya tahan putus yang baik. Kelenturan diperlukan oleh gillnet untuk bisa menjerat ikan dengan baik. Ia
(25)
menambahkan bahwa benang PA monofilamen paling halus misalnya 0,1 dan 0,2 mm yang digunakan untuk gillnet memiliki kekakuan yang sangat rendah. Di dalam air kekakuan semua PA monofilamen menjadi semakin kecil. Dengan demikian bahan ini akan semakin lembut dibandingkan dalam keadaan kering (Klust 1987).
Bentuk umum gillnet adalah empat persegi panjang dan bentuk ini merupakan bentuk yang paling sederhana (Sadhori, 1985). Sainsbury (1971) dan Nomura (1981) menerangkan bagian-bagian utama pada jaring insang, yaitu pelampung (float) dan tali pelampung (floatline), tali ris atas dan tali ris bawah, badan jaring (webbing atau net), pemberat (sinker) dan tali pemberat (sinker line atau lead line), serta srampad (selvedge). Ukuran dan jumlah bagian–bagian tersebut bergantung pada posisi pengoperasiannya di dalam laut (Gambar 1). Adapun konstruksi jaring insang terdiri atas :
1) Pelampung (float)
Pelampung yang dipakai pada jaring insang biasanya terbuat dari berbagai bahan seperti styrofoam, polyvinyl chlorida, gelas, plastik, karet atau bahan lainnya yang mempunyai gaya apung dengan bentuk beraneka ragam. Jumlah pelampung yang dipasang dalam satu pis gillnet dapat mempengaruhi ketegangan pada mata jaring dan tahanan hidrodinamika gillnet.
2) Tali pelampung
Tali pelampung adalah tali yang dipakai untuk memasang pelampung. Bahan tali dibuat dari bahan sintetis seperti haizek, saran, vinylon, polyvinyl chlorida, atau bahan lainnya yang bisa dijadikan untuk tali pelampung. Di setiap ujung dari tali ris biasanya dilebihkan 30 – 50 cm untuk mempermudah dalam penggabungan antar piecegillnet.
3) Tali ris atas
Tali ris atas adalah tali untuk menggantungkan jaring utama dan tali pelampung. Agar gillnet tidak terbelit sewaktu dioperasikan, maka tali ris dibuat dengan arah pintalan yang berlawanan dengan arah pintalan tali pelampung (arah S – Z).
(26)
4) Badan gillnet atau jaring utama
Badan gillnet atau jaring utama merupakan susunan dari mata jaring yang memiliki ukuran yang homogen. Badan gillnet umumnya dibuat dari bahan sintetis seperti amilon, nylon, tengus atau bahan sintetis lainnya. Pemilihan warna benang yang menyerupai kondisi perairan mengurangi penglihatan ikan terhadap gillnet. Pemakaian benang yang lebih lembut meningkatkan daya tangkap gillnet.
(a) Gillnet permukaan (surface gillnet)
(b) Gillnet pertengahan (midwater gillnet)
(c) Gillnet dasar (bottom gillnet) Gambar 1 Metode pengoperasian gillnet.
Sumber : Sainsbury (1971, 1986)
5) Tali pemberat
Tali pemberat adalah tali yang dipakai untuk memasang pemberat. Tali untuk pemberat umumnya dibuat dari bahan sintetis seperti haizek, saran, vinylon, polyvinyl chloride atau bahan lainnya yang bisa dijadikan untuk tali pemberat.
(27)
6) Tali ris bawah
Tali ris bawah dipakai untuk menggantungkan tali pemberat dan badan jaring bagian bawah. Martasuganda (2002) mengatakan bahwa panjang tali ris bawah lebih panjang dari tali ris atas supaya kedudukan jaring di perairan dapat terentang dengan baik.
7) Pemberat
Pemberat pada gillnet berfungsi menegakkan badan gillnet secara vertikal. Jumlahnya diatur agar badan gillnet tidak terlalu kendur atau tegang. Bahan yang digunakan untuk pemberat umumnya dibuat dari timah dengan ukuran tertentu. Bahan selain timah yang mempunyai gaya tenggelam dapat dipakai sebagai pengganti timah. Di beberapa daerah bahan yang dipakai untuk pemberat dibuat dari campuran semen dan pasir, atau dengan benda lainnya yang mampu menenggelamkan badan gillnet.
8) Tali selambar
Tali selambar adalah tali yang dipasang pada kedua ujung alat tangkap gillnet. Pada saat operasional alat tangkap gillnet, pada ujung yang satu diikatkan pelampung tanda, sedangkan ujung yang satunya diikatkan pada kapal. Panjang tali selambar umumnya berkisar antara 25 – 50 m bergantung pada ukuran alat tangkap dan kapal yang digunakan.
2.1.2 Gillnet Millenium atau PA Multifilamen
Gillnet millenium atau PA multifilamen oleh nelayan Indramayu dan Cirebon disebut jaring grondong. Mata jaring pada badan gillnet PA multifilamen dibuat dari beberapa helai benang yang dipilin menjadi satu. Jumlah helai benang yang dipakai untuk gillnet millenium adalah 6,8,10 atau 12 ply dari bahan nylon (PA) monofilamen. Gillnet PA multifilamen dapat memantulkan cahaya ketika dioperasikan di perairan. Konstruksi ini diduga lebih kuat dan mempengaruhi hasil tangkapan yang diperoleh nelayan (Putra 2007). Gillnet PA multifilamen (Gambar 2) terdiri atas komponen-komponen berikut :
(28)
1) Pelampung (float) dan tali pelampung (float line)
Pelampung dipasang pada tali pelampung terbuat dari bahan polyvinil chloride (PVC). Pelampung berbentuk elips, berwarna merah bata. dengan ukuran panjang 13,8 cm, berat 75 g dan diameter 3,8 cm.
Keterangan:
1. Badan jaring (webbing), 2. Pemberat, 3. Tali pelampung, 4. Tali ris, 5. Tali penggantung badan jaring, 6. Tali pemberat, 7. Pelampung, 8. Pelampung umbul (pelampung tanda), 9. Tali kulu, 10. Tali kolor, 11.Tali selambar
Sumber : Putra I (2007)
Gambar 2 Konstruksi gillnet millenium nelayan Cirebon.
Jumlah pelampung yang digunakan dalam satu piece gillnet PA multifilamen adalah 61 buah dengan jarak antar pelampung 150 cm. Panjang tali pelampung yang digunakan adalah 91 m, dibuat dari bahan PE multifilament berdiameter 7 mm. Ramdhan (2008) menambahkan bahwa gillnet PA multifilamen yang dioperasikan oleh nelayan di Karangsong Indramayu, selain menggunakan pelampung jaring juga menggunakan pelampung tanda. Pelampung tambahan biasa disebut umbul, dibuat dari bahan plastik berbentuk kapsul dengan jarak pemasangan 25 m antara satu dan lainnya.
(29)
2) Tali ris
Panjang tali ris yang digunakan untuk gillnet PA multifilamen di Cirebon adalah 91 m, dibuat dari bahan PE multifilament berdiameter 7 mm (Putra 2007). Sementara di Indramayu panjang tali ris atas 75 m dan dibuat dari PE berdiameter 6 mm (Ramdhan 2008). Gillnet PA multifilamen yang dioperasikan oleh nelayan di Cirebon dan Indramayu tidak menggunakan tali ris bawah. Pemberat langsung digantungkan di badan jaring.
3) Badan jaring (Webbing)
Badan jaring dibuat dari bahan nylon (PA) monofilamen berwarna putih. Menggunakan serat pilinan 8 – 10 ply (terdiri dari 8 atau 10 helai benang monofilamen pada setiap mesh size) dengan nomor jaring D15. Mesh size yang digunakan 3 – 4 inch. Satu piece gillnet memiliki panjang pada tali ris atas 90 meter dan tingginya 9 meter. Jumlah mata jaring ke arah panjang 1620 mata dan ke arah dalam 101 mata (Putra 2007).
4) Pemberat dan tali pemberat
Pemberat dibuat dari bahan coran semen, berbentuk cetakan bulat pipih yang berlubang untuk tempat mengikatkan tali pemberat. Berat satu pemberat berkisar antara 0,5 – 1 kg. Jumlah pemberat yang dipakai untuk satu piece sebanyak 11 pemberat dengan jarak antar pemberat terdekat adalah 10 meter. Pemberat diikatkan langsung pada badan jaring bagian bawah.
Gillnet PA multifilamen menggunakan perlengkapan tambahan dalam pengoperasiannya, yaitu :
1) Tali selambar/pengumbar
Tali pengumbar digunakan untuk menarik gillnet agar mempermudah proses hauling. Panjang tali selambar gillnet PA multifilamen di Indramayu sekitar 30 m berdiameter 12 mm (Ramdhan 2008).
2) Tali kolor
Tali kolor menempel pada tepi atas badan jaring. Tali kolor berfungsi sebagai tempat untuk mengikatkan tali selambar agar tersambung dengan jaring. Nelayan di Indramayu menggunakan tali PE multifilament diameter 6 mm untuk tali kolor (Ramdhan 2008).
(30)
3) Roller
Roller berfungsi sebagai penggulung tali untuk mempermudah penarikan jaring atau hauling.
4) Pelampung tambahan.
Pelampung tambahan hanya berfungsi sebagai tanda kepemilikan jaring atau mengetahui keberadaan jaring saat dipasang di perairan.
2.2Rancang Bangun Alat Tangkap Gillnet
Sebagian besar alat penangkap ikan dibuat berdasarkan pengalaman. Alat tangkap yang dibuat dengan cara trial and error dapat menghasilkan alat tangkap yang baik, akan tetapi metode seperti ini memakan biaya dan waktu yang banyak. Rancang bangun alat penangkap ikan merupakan metode pembuatan alat penangkap ikan yang memperhatikan keterkaitan antar komponen alat tangkap dan mempelajari pengaruhnya terhadap kerja alat tersebut. Pengetahuan mengenai jenis material alat tangkap diperlukan dalam merancangbangun alat penangkap ikan maupun cara penangkapannya (Subani dan Barus 1989).
Pendekatan secara empiris dalam menentukan parameter suatu rancangan alat penangkap ikan dapat dilakukan dengan metoda analitis yang berdasar atas prinsip kesamaan gaya. Dengan menggunakan kesamaan perbandingan dapat diketahui nilai tahanan gillnet tanpa perhitungan yang rumit dari keadaan sesungguhnya. Gaya-gaya dari tahanan hidrodinamika, berat jaring di dalam air, hanging ratio, gaya apung dan gaya berat dari pelampung dan pemberat, perlu diperhatikan untuk meningkatkan mutu alat penangkap ikan. Faktor skala untuk gaya ditentukan oleh hukum Newton yang menerangkan bahwa perbandingan tekanan hidrodinamika pada permukaan yang padat dari gillnet adalah sama, baik untuk prototip ataupun model. Oleh karena itu, parameter bentuk yang dipilih untuk sifat dimensi linier dari alat harus sama baik bagi prototip maupun model (Fridman 1988).
Ditinjau dari metode pengoperasiannya, gillnet merupakan alat tangkap yang bersifat pasif. Agar dapat menunjang efisiensi penangkapan, maka perlu diperhatikan beberapa faktor dalam merancang konstruksi alat tangkap gillnet. Menururt Ayodhyoa (1981), agar ikan mudah terjerat (gilled) atau terpuntal
(31)
(entangled) pada jaring, maka pada waktu pembuatannya perlu diperhatikan hal-hal berikut :
1) Kekakuan, jaring yang digunakan sebaiknya lembut, tidak kaku dan mudah diatur. Gillnet dari bahan PA lebih disukai daripada PE karena lebih lembut. 2) Ketegangan rentangan tubuh jaring tidak besar, sehingga jaring tidak terlalu
tegang. Keadaan tersebut mempermudah tertangkapnya ikan karena mata jaring yang terbuka sempurna.
3) Nilai rasio penggantungan jaring harus sesuai agar ikan yang tertangkap tidak mudah lepas. Menurut Fridman (1988), hanging ratio yang dipakai untuk drift gillnet berkisar antara 0,5 – 0,7. Nilai hanging ratio yang paling rendah sebesar 0,3 umumnya digunakan pada bottom gillnet untuk menambah gaya puntal (entangling).
4) Ukuran mata jaring harus disesuaikan dengan diameter tubuh ikan. Hal ini bertujuan untuk mengefisiensikan pembuatan jaring. Drift gillnet yang menggunakan mesh size 4 inch biasanya digunakan untuk menangkap ikan pelagis seperti tenggiri, tongkol, cakalang, tuna, hiu dan layaran (Martasuganda 2002).
2.2.1 Hanging ratio
Bentuk mata jaring sesungguhnya ditentukan oleh proses penggantungannya pada tali rangka (Fridman 1988). Kajian bentuk dan tampilan gillnet akibat kecepatan arus, dipakai untuk merancang, membuat dan mengoperasikan gillnet untuk meningkatkan efisiensi penangkapan dan mengurangi harga alat. Pengaturan hanging ratio akan menentukan kekenduran badan gillnet, sehingga pada gilirannya dapat meningkatkan hasil tangkapan. Keberhasilan operasi penangkapan ikan menggunakan gillnet sangat ditentukan oleh bukaan mata jaring ketika dioperasikan di dalam perairan. Pengaruh gaya apung dan gaya berat akan menentukan kekenduran pada badan jaring, dan pada gilirannya akan mempengaruhi besarnya tahanan hidrodinamika jaring (Fridman 1988).
Hanging ratio pada jaring dibedakan menurut arah panjang atau hanging ratio primer dan ke arah tinggi jaring atau hanging ratio sekunder. Hanging ratio primer (E1) dapat dihitung dengan rumus :
(32)
O
L L
E 1 = ... (1) dengan
L = panjang tergantung dari jaring pada tali ris Lo = panjang jaring tersebut bila direntang penuh
Hanging ratio (E2) sekunder dirumuskan :
O H
H
E 2 = ... (2) dengan
H = tinggi tergantung dari jaring pada tali ris Ho = tinggi jaring tersebut bila direntang penuh
Putra (2007) melaporkan bahwa hanging ratio primer pada gillnet millenium yang dipakai nelayan Indramayu sebesar 62,49 % dengan mesh size 3,5 inch. Panjang jaring setelah terpasang pada tali ris adalah 90 meter dan tingginya 9 meter. Dalam membuat jaring, apabila hanging ratio primer sudah ditentukan maka hanging ratio sekunder dapat menyesuaikan. Jadi dalam prakteknya, kedua dimensi tersebut tidak dapat dilihat sekaligus, karena jaring tidak dapat direntang penuh menurut panjang dan tinggi secara bersama-sama (Fridman 1988).
Hanging ratio akan menentukan bukaan mata jaring atau lebar mata jaring. Besar sudut bukaan pada mata jaring akan mempengaruhi kemampuan tangkap gillnet. Semakin besar hanging ratio, maka tinggi mata jaring semakin kecil sementara lebar jaring semakin besar. Rengi (2002) menyatakan bahwa jumlah hasil tangkapan ikan parang-parang pada gillnet dengan hanging ratio sebesar 0,55 lebih banyak daripada hanging ratio 0,6 dan 0,7.
Penggunaan nilai hanging ratio ditentukan oleh jenis gillnet. Sebagai perbandingan, pada drift gillnet atau jaring insang hanyut menggunakan hanging ratio antara 0,5 – 0,7. Akan tetapi pada bottom gillnet atau jaring insang dasar dasar, hanging ratio yang dipakai berkisar antara 0,3 – 0,5. Nilai hanging ratio yang lebih rendah dimaksudkan untuk menambah daya puntal atau entangling (Fridman 1988).
Bila M adalah jumlah mata menurut panjang, N jumlah menurut tingginya, ms adalah panjang kaki (bar) dan m1 panjang mata jaring, maka panjang jaring dalam keadaan tegang menjadi :
(33)
M m M m
Lo=2⋅ s⋅ = 1⋅ ... (3) dan tinggi dalam keadaan tegang menjadi :
N m N m
Ho=2⋅ s⋅ = 1⋅ ... (4)
Substitusi persamaan (1) dengan (3), diperoleh persamaan untuk menghitung panjang gillnet dalam keadaan tergantung, yaitu :
1 1
1 m M E
E Lo
L= ⋅ = ⋅ ⋅ ... (5)
Substitusi persamaan (2) dengan (4), diperoleh persamaan untuk menghitung tinggi gillnet dalam keadaan tergantung, yaitu :
2 1
2 m N E
E Ho
H = ⋅ = ⋅ ⋅ ... (6)
Perkalian antara Lo dengan Ho disebut luas semu (Af) dari jaring persegi empat dan dirumuskan :
Ho Lo Af = ⋅
Sementara perkalian antara L dengan H merupakan luas kerja sebenarnya (An) dari jaring, yaitu :
H L An = ⋅
Perbandingan antara Af dengan Andisebut koefisien penggunaan pada jaring (Eu). Koefisien ini menunjukkan berapa bagian luas yang tertutup oleh sejumlah bahan jaring yang membentuk alat penangkap ikan. Eu dirumuskan dengan persamaan berikut : 2 1 E E Ho Lo H L A A E f n
u ⋅ = ⋅
⋅ = =
2.2.2 Gaya Berat dan Gaya Apung
Gaya apung bekerja berlawanan arah dengan gaya berat. Gaya pada pelampung memungkinkan jaring dapat membentang vertikal. Pada kondisi perairan yang berarus sangat kecil, gaya pada pelampung mengakibatkan jaring dapat berdiri tegak. Kecepatan tenggelam jaring terutama ditimbulkan oleh gaya berat yang digunakan (Fridman 1988). Akan tetapi pada alat tangkap gillnet kecepatan tenggelam tidak terlalu diperhatikan, karena gillnet dioperasikan untuk menjerat ikan secara pasif. Bahkan pemakaian jumlah pemberat dalam jumlah besar mengakibatkan ketegangan mata jaring semakin besar dan berpengaruh pada
(34)
penurunan hasil tangkapan. Menurut Sadhori (1985), gaya apung dan gaya berat diperlukan untuk mengangkat badan jaring. Jumlah pelampung dan pemberat yang dipakai pada gillnet bergantung pada metode pengoperasiannya. Gillnet yang dioperasikan untuk menangkap ikan demersal (bottom gillnet) memerlukan pelampung yang relatif lebih sedikit daripada gillnet yang dioperasikan untuk menangkap ikan pelagis (surface gillnet).
Bahan atau material badan gillnet yang dipakai juga mempengaruhi kemampuan tenggelam gillnet. Bahan seperti PA monofilamen (bahan senar) adalah salah satu contoh material yang digunakan untuk membuat gillnet. Bahan tersebut dipilih karena lebih lembut dan mudah tenggelam. Dengan demikian akan mengurangi jumlah pemberat yang digunakan. Gillnet yang halus yang dibuat dari PA monofilamen tunggal transparan memiliki kemampuan tangkap yang tinggi, karena gaya tampak yang rendah ketika di dalam air (Klust 1987).
Menurut Sadhori (1984), jumlah pemakaian pelampung dan pemberat pada jaring akan mempengaruhi metode pengoperasian gillnet. Pada gillnet permukaan, pelampung berfungsi untuk mengapungkan seluruh alat. Pada gillnet pertengahan, fungsi pelampung adalah untuk mengangkat tali ris dan menempatkan gillnet di lapisan pertengahan atau kolom perairan yang dikehendaki. Sementara pada gillnet dasar pelampung hanya berfungsi untuk mengangkat tali ris atas saja agar gillnet dapat berdiri vertikal terhadap permukaan air.
Besarnya berat terapung ataupun berat terbenam pada perlengkapan jaring dapat dicari dengan persamaan (Fridman 1988):
B W
Q= −
dengan
Q = berat terapung atau berat terbenam dari benda dalam air (kgf) W = berat benda di udara
B = gaya hidrostatika
Nilai gaya tenggelam dan gaya apung dari sebuah benda dapat ditentukan secara matematis apabila nilai berat jenis dari bahan tersebut telah diketahui. Berat jenis dari beberapa bahan pelampung dan pemberat disajikan pada Tabel 1 dan 2. Perkalian antara koefisien gaya apung (Eγ) dengan bobot pelampung (W) dapat menghasilkan nilai berat pelampung di dalam air (Q). Sementara nilai gaya
(35)
apung bersih dari sebuah pelampung (B) adalah perkalian antara berat jenis zat cair dengan volumenya (Fridman 1988).
Tabel 1 Berat jenis, koefisien gaya apung dan gaya tenggelam bahan alat perikanan
Bahan Berat jenis Koefisien gaya apung (+) atau gaya tenggelam (-) (gf/cm3) Air tawar Air
l t
berat di air (%) gaya apung di air (%)
polyamide 1,14 +0,12 +0,10 12 -
Polyvinil 1,28 +0,22 +0,20 22 -
Polyester 1,38 +0,28 +0.28 28 -
Polyethylene 0,95 +0,05 +0,08 - 5
polypropylene 0,92 -0,09 -0,11 - 9
Cotton, hemp 1,50 +0,33 0,32 33 -
Foam plastic 0,12 – 0,18 -7,3 to -4,5 - - 450-730
Cork 0,25 -3,00 -3,10 - 200
Black poplar 0,33 -2,03 -2,11 - 900
Reed 0,10 -9,00 -9,25 - 82
Spruce 0,55 -0,82 -0,86 - 41
Birch 0,71 -0,41 -0,44 - 18
Oak 0,85 -0,18 -0,21 91 -
Lead 11,3 +0,91 +0,91 98 -
Copper alloy 8,5 +0,88 +0,88 86 -
Cast iron, steel 7,4 +0,86 +0,86 63 -
Stone 2,7 +0,63 +0,62 55 -
Burned clay 2,2 +0,55 +0,53 - -
Fresh water 1,0 - - - -
Sea water 1,025 - - - -
Sumber : Fridman (1988)
Tabel 2 Berat jenis (γ) padapelampung, pemberat dan bahan jaring
Pelampung (gf/ cmBerat j i 3 Pemberat Berat jenis Bahan jaring Berat jenis
) (gf/ cm3) (gf/ cm3)
Art rubber 0,24 Brass 7,28 Cotton 1,54
Cork 0,18 Brick stone 1,90 Nylon 1,14
Glas ball Ø 30 mm 0,24 China sinker 2.15 Nylon+Saran 1,47
Glas ball Ø 15 mm 0,35 Chain 7,63 Polyvinyl chloride 1,39
Paulonia wood 0,30 Cement 2,15-3,00 Polyester 1,38
Polyvinyl chloride 0,12-0,18 Iron 7,86 Polyprovilen 0,91
Rubber 0,29 Lead 11,35 Rami 1,5
Shacle 7,63 Marble
t
2,65 Silk 1,33-1,45
Sponge 0,10 Metal 7,80 Tin 7,29
Styrene 0,28 Porcelain 2,50 Tevilon+Nylon 1,23
Synthetic rubber 0,22-0,24 Sand 1,8-2,66 Vinyliden 1,70
Wire rope 1,57 Soil 1,5-2,0 Vinylon 1,26-1,30
Wood 0,50 Wrought
i 7,78
(36)
Pada material yang homogen gaya berat dan gaya apung dapat diperkirakan menggunakan persamaan (Fridman 1988) :
v
W =γ⋅ dan B=γw⋅v dengan
ν = volume benda dalam air (m3) γ = berat jenis benda (kgf/m3) γw = berat jenis fluida ((kgf/m3)
Jika berat benda di udara diketahui (W), beratnya di dalam air dapat dihitung dari rumus (Fridman 1988) :
W E Q= γ ⋅
γ γ γ
γ
)
( w
E = − =
γ γw
−
1
Diketahui Eγ adalah koefisien gaya apung atau gaya benam dalam air setiap kilogram benda tertentu. Nilai γ benda terapung lebih kecil dari γw, sedangkan untuk benda tenggelam nilai γ lebih besar dari γw. Nilai berat jenis pada beberapa benda dan fluida, dapat digunakan untuk menaksir nilai matematis dari perlengkapan alat tangkap gillnet (Fridman 1988).
Pemilihan ukuran mata jaring pada gillnet disesuaikan dengan target hasil tangkapan. Panjang peace gillnet ditentukan berdasarkan hanging ratio dan jumlah mata jaring ke arah panjangnya. Tabel 3 menampilkan konstruksi untuk drift gillnet monofilamen berdasarkan target ikan yang akan ditangkap, sedangkan komposisi penggunaan pelampung dan pemberatnya disajikan pada Tabel 4.
Tabel 3 Konstruksi drift gillnet (per piece) berdasarkan target ikan
Taget ikan Amilan 210 D
Mesh size
(mm)
Mesh depth
(mata)
Mesh length
(m)
Tali pelampung
(m)
Tali pemberat
(m)
Yellow tail 6 99 – 105 30 – 100 75 50 60
Sardine 4 – 6 39 – 48 140 – 700 75 50 52
Flying fish 4 – 6 40 – 55 20 – 200 45,5 – 75,8 30 – 50 31 – 50
Meckerel 5,5 – 8,5 68 – 73 150 – 500 60 – 76 46 – 50 42 – 50
Spanish Mackerel 4 – 8 68 – 120 50 – 300 36 – 152 23 – 99 23 – 99
Hering 4 – 6 55 – 73 60 – 200 50 31 31
Red sea bream 2 – 12 121 – 130 40 – 66 76 – 91 42 – 51 30,3 – 50
(37)
Tabel 4 Hubungangaya apung dan gaya tenggelam pada alat tangkap gillnet Target ikan Jenis jaring
insang
Gaya apung (gf/m)
Gaya tenggelam (gf/m)
Gaya apung ekstra (gf/m)
Gaya tenggelam ekstra (gf/m)
Flat fish Bottom gillnet 15 36 21
Crab Bottom gillnet 8 27 19
Flying fish Drift gillnet 38 – 86 30 – 34 8 – 56
Lobster Bottom gillnet 23 152 129
Rock fish Bottom gillnet 32 – 94 115 – 213 84 – 157
Sea bream Bottom gillnet 23 – 283 199 – 573 93 – 295
Shark Bottom gillnet 53 – 261 193 – 291 31 – 141
Spanish Mackerel Drift gillnet 146 – 148 52 – 64 83 – 96 13
Sardine Drift gillnet 146 64 83
Yellow tail Bottom gillnet 61 154 93
Sumber : Martasuganda (2004)
Menurut Fridman (1988), penggunaan perbandingan total gaya apung dan gaya tenggelam yang dianjurkan, yaitu 4 : 1 (Qf = 4Qn , dan Qs = Qn) untuk drift gillnet pada kondisi arus kecil setara dengan arus sungai ayang tenang. Sementara pada bottom gillnet, gaya apung (Qf) yang diperlukan dapat dirumuskan :
Qf = Kq · Qn
Qn adalah berat keseluruhan tali dan jaring di dalam air dan Kq merupakan nilai koefisien yang nilainya berkisar antara 3 – 6. Gaya berat pemberat (Qs) dalam air dibuat lebih besar dari pada gaya apung dengan persamaan
Qs = KB · Qf
KB adalah koefisien ballast pemberat dengan kisaran nilai 1,25 – 6, bergantung pada kecepatan arus di lokasi penangkapan. Arus yang kuat memerlukan KB yang lebih tinggi, begitu sebaliknya untuk arus yang lebih rendah.
Penentuan besar kecilnya gaya apung (bouyancy force) dan gaya tenggelam (sinking force) pada gillnet bergantung pada sasaran hasil tangkapan. Gillnet yang dioperasikan di permukaan atau drift gillnet harus memiliki total gaya apung yang lebih besar dari total gaya tenggelamnya. Sebaliknya untuk jaring insang dasar harus memiliki total gaya apung yang lebih kecil dari total gaya tenggelamnya.
Ukuran mata jaring mempengaruhi ukuran ikan hasil tangkapan, juga berpengaruh terhadap peningkatan tahanan hidrodinamika akibat pengaruh kecepatan arus pada badan gillnet. Tahanan hidrodinamika semakin besar seiring bertambahnya ukuran mata jaring. Oleh karena itu, jumlah pemakaian pelampung
(38)
dan pemberat untuk satu piece gillnet pada panjang yang sama akan berbeda. Menurut Martasuganda (2004), drift gillnet 4 inch dan tinggi jaring 300 mata memerlukan jumlah gaya apung per meter antara 47,0 s/d 146 gf/m dengan rata-rata sebesar 92 gf/m. Gaya tenggelam pemberat dapat memakai 30,0 s/d 81 gf/m dengan rata-rata sebesar 51 gf/m. Gaya apung ekstra yang dipakai antara 13,0 s/d 83 gf dengan rata-rata sebesar 41,0 gf/m.
2.2.3 Tahanan Hidrodinamika Gillnet
Tahanan hidrodinamika merupakan faktor penting yang mempengaruhi setting alat tangkap di perairan. Tahanan hidrodinamika alat penangkap ikan bergantung pada material benang, mesh size, serta dimensinya. Faktor kecepatan arus air dapat mempengaruhi bentuk tampilan gillnet di perairan. Pada kondisi arus yang kuat gillnet dapat rebah atau bergeser. Perhitungan untuk menduga tahanan hidrodinamika drag force (R) suatu alat penangkap ikan dapat dilakukan menggunakan persamaan (Fridman 1988, Steele 1977), yaitu:
t A V C R= ⋅ ⋅ ⋅ 2⋅
2 1
ρ dengan
R = tahanan hidrodinamika air yang diukur (kgf) ρ = massa jenis air (kgf/m3)
C = koefisien hidrodinamika
V = kecepatan alat di dalam air atau kecepatan air melewati alat (m/s) At = luas penampang frontal benang jaring (m2)
Nilai tahanan hidrodinamika pada jaring bergantung pada sudut yang dibentuk oleh arah arus. Fridman (1988) mengungkapkan bahwa selembar jaring akan terkena tekanan kelembaman oleh arus bila posisinya tegak lurus dengan arah arus dan akan terkena gaya samping apabila posisinya sejajar dengan arah arus. Akan tetapi bila arahnya bersudut atau miring, maka kedua gaya tersebut dialami oleh jaring. Nilai koefisien Cx pada selembar jaring yang tegak lurus arah arus ditentukan sebesar 1,4 dan bila arahnya sejajar Cx bernilai 0. Beberapa bentuk benda yang dikenai aliran arus memiliki koefisien Cx yang berbeda. Nilai koefisien benda pada beberapa bentuk khusus disajikan pada Tabel 5.
(39)
Tabel 5 Koefisien tahanan hidrodinamika (Cx) pada beberapa bentuk khusus
Bentuk benda Cx Arah arus (V) Luas penampang (A)
Piringan bulat/ persegi 1,1 Tegak lurus permukaan Satu permukaan
Bola 0,5 - Bidang lingkaran
Lonjong 0,06 Sejajar Lingkaran maksimal Lonjong 0,6 Tegak lurus Lingkaran Lonjong maks
Silinder 1,2 Tegak lurus Panjang x diameter
Prisma 2,0 Tegak lurus Panjang x lebar
Setengah bulatan 0,38 Axial ke luar Bagian muka (π r2) Setengah bulatan 1,35 Axial ke dalam Bagian muka (π r2) Kerucut 60o 0,52 Axial ke puncak Dasarnya Kerucut 30o 0,34 Axial ke puncak Dasarnya Sumber : Fridman AL (1988)
Posisi dan kedudukan jaring terhadap arah arus dapat mempengaruhi nilai koefisien tahanan hidrodinamika Cx dan Cy. Fridman (1973) melaporkan bahwa koefisien Cx tertinggi terjadi pada arah sudut 90o terhadap arah arus, sedangkan pada sudut α = 90o koefisien tahanan hidrodinamika Cy bernilai nol. Nilai koefisien Cx dan Cy tersebut diberikan sebagai fungsi dari sudut penyimpangan jaring dari arah arus. Tahanan hidrodinamika pada jaring datar yang tegak lurus arah arus setara dengan persamaan berikut :
2 1
90 360 D m A V
R = ⋅ t ⋅ n⋅
Sementara pada posisi jaring yang sejajar dengan arah arus, yaitu 2
0 1,8 A V R = ⋅ n⋅
Dt/m1 adalah perbandingan antara diameter benang dengan ukuran mata jaring (m1) dan An adalah luas bentangan jaring sesungguhnya. Nilai tahanan hidrodinamika semakin meningkat pada jaring yang memiliki kerapatan yang tinggi (Fridman 1988). Badan gillnet sering menggembung bila terkena arus bahkan menjadi rebah akibat tidak mampu menahan gaya dorong hidrodinamika oleh arus yang mengenainya. Agar bentuk tampilan gillnet di dalam perairan dapat terentang dengan baik yang disebabkan gerakan dinamika arus, maka pada saat merancang bangun alat tangkap gillnet perlu diperhatikan untuk jumlah dan konstruksi pemasangan pelampung dan pemberatnya.
(40)
3 METODOLOGI
1.1Lokasi dan Waktu
Penelitian dilakukan di laboratorium Teknologi Alat Penangkapan Ikan dan menggunakan fasilitas flume tank milik Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Spesifikasi flume tank (Gambar 3) seperti tercantum dalam Tabel 6. Penelitian ini dilakukan pada Bulan November 2007 – Januari 2008.
Tabel 6 Spesifikasi flume tank milik Departemen PSP FPIK IPB
Bagian Kerja Bagian Pengamatan
Panjang 10 m Panjang 3 m
Lebar 4 m Tinggi 1 m
Tinggi 1,9 m Tebal kaca belakang 16 mm
Ukuran funnel 1,2 x 1,2 m2 Tebal kaca depan 24 mm Kapasitas air 48.000 liter
(41)
1.2 Bahan dan Alat 1.2.1 Bahan
Penelitian menggunakan gillnet millenium dan gillnet monofilamen (Gambar 4). Kedua bahan jaring tersebut diproduksi PT. Indoneptune Net Manufacturing di Bandung. Material jaring dibuat dari PA monofilamen atau nylon monofilamen dengan mesh size 4 inch. Pelampung yang digunakan dibuat dari bahan PVC berbentuk bulat lonjong, sedangkan pemberatnya dari timah berbentuk silindris (Gambar 5). Bahan jaring dipasang pada frame kawat sebanyak 4 lapis, dengan jumlah mata ke arah panjang dan ke arah dalam masing-masing 7 mata (Gambar 5). Kemudian dilengkapi dengan pelampung dan pemberat. Pemakaian pelampung dan pemberat memperhatikan keseimbangan gaya berat dan gaya apung pada potongan badan.
a) b)
Gambar 4 Bahan gillnet untuk pengamatan di flume tank : (a) Millenium 4" ; (b) Monofilamen 4".
Spesifikasi bobot pelampung, pemberat, serta berat frame kawat untuk potongan badan gillnet disajikan pada Tabel 7. Badan gillnet millenium dan monofilamen memiliki mesh size berukuran sama untuk mempermudah melihat perbedaannya. Penggunaan badan gillnet yang berlapis dilakukan dengan maksud menghasilkan beban dorong hidrodinamika lebih besar.
(1)
64
Lampiran 3 (lanjutan)
3)
Pengukuran gaya apung pelampung dan gaya tenggelam pemberat
Pelampung
Pemberat
Gy
Apung
Pelampung
W
(kg)
F
(kg)
Q
pel
di
udara
(W)
di
air
B
Q
Qf
(kg)
0,0290
0,0145
‐
0,0810
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1100
0,0290
0,0155
‐
0,0800
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1090
0,0290
0,0165
‐
0,0790
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1080
0,0295
0,0170
‐
0,0785
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1080
0,0300
0,0185
‐
0,0770
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1070
0,0300
0,0190
‐
0,0765
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1065
0,0300
0,0190
‐
0,0765
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1065
0,0300
0,0190
‐
0,0765
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1065
0,0300
0,0195
‐
0,0760
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1060
0,0300
0,0200
‐
0,0755
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1055
0,0300
0,0205
‐
0,0750
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1050
0,0305
0,0210
‐
0,0745
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1050
0,0305
0,0215
‐
0,0740
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1045
0,0305
0,0225
‐
0,0730
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1035
0,0305
0,0225
‐
0,0730
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1035
0,0310
0,0235
‐
0,0720
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1030
0,0310
0,0235
‐
0,0720
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1030
0,0310
0,0235
‐
0,0720
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1030
0,0310
0,0240
‐
0,0715
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1025
0,0310
0,0245
‐
0,0710
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1020
0,0310
0,0250
‐
0,0705
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1015
0,0310
0,0255
‐
0,0700
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1010
0,0315
0,0270
‐
0,0685
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,1000
0,0315
0,0275
‐
0,0680
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,0995
0,0320
0,0310
‐
0,0645
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,0965
0,0320
0,0325
‐
0,0630
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,0950
0,0325
0,0350
‐
0,0605
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,0930
0,0325
0,0375
‐
0,0580
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,0905
0,0325
0,0380
‐
0,0575
0,1045
0,0955
0,009
0,0955
0,0900
Rataan -0,0719
0,1045
0,0955
0,0090
0,0955 0,1026
(2)
65
Lampiran 4 Menghitung tahananan hidrodinamika lift force dan drag force
pada percobaan dengan tiga buah pelampung dan enam buah pemberat
1)
Rataan Tahanan hidrodinamika
lift force
dan
drag force
pelampung dan
pemberat
V
(m/det)
PELAMPUNG
PEMBERAT
DRAG
FORCE
LIFT
FORCE
DRAG
FORCE
LIFT
FORCE
0,15
0,0036
0,013
0,0004
0,0043
0,15
0,0036
0,012
0,0007
0,0072
0,2
0,0064
0,019
0,0007
0,0072
0,2
0,0064
0,017
0,0007
0,0069
0,35
0,0196
0,049
0,0022
0,0184
0,35
0,0196
0,047
0,0045
0,0333
0,5
0,0399
0,068
0,0045
0,0333
0,7
0,0782
0,123
0,0088
0,0588
2)
Tahanan hidrodinamik pada pelampung besar
x
y
α
(radian)
degree
V
(m/det
Rx
kg
Rx/sin
Lift
force
(F
cos)
56
200
0.273
15.64
0.15
0,0036
0.0133
0.013
59
200
0.287
16.43
0.15
0,0036
0.0127
0.012
68
200
0.328
18.77
0.2
0,0064
0.0198
0.019
76
200
0.363
20.80
0.2
0,0064
0.0180
0.017
79
200
0.376
21.55
0.35
0,0196
0.0532
0.049
84
200
0.398
22.78
0.35
0,0196
0.0505
0.047
117
200
0.529
30.32
0.5
0,0399
0.0790
0.068
127
200
0.566
32.41
0.7
0,0782
0.1459
0.123
3)
Tahanan hidrodinamika pada pemberat besar
x
y
β
(radian)
derajat
v
(m/det)
Rr
(kg)
Rr/sin
b
F
cos
β
19
200
0.095
5.43
0.15
0,0004
0.0043
0.0043
20
200
0.1
5.71
0.2
0,0007
0.0072
0.0072
20
200
0.1
5.71
0.2
0,0007
0.0072
0.0072
21
200
0.105
5.99
0.2
0,0007
0.0069
0.0069
24
200
0.119
6.84
0.35
0,0022
0.0185
0.0184
27
200
0.134
7.69
0.5
0,0045
0.0336
0.0333
27
200
0.134
7.69
0.5
0,0045
0.0336
0.0333
30
200
0.149
8.53
0.7
0,0088
0.0595
0.0588
(3)
Lampiran 4 (lanjutan)
4)
Menghitung luas pelampung dengan integral
L (cm) 1/2 L D (cm) b x1 y1 (y1)^2 b^2 p q c a a^2 luas 13,190 6,595 3,620 1,810 6,595 0,500 0,250 3,276 3,026 0,575 6,595 6,839 46,770 39,756 13,140 6,570 3,640 1,820 6,570 0,500 0,250 3,312 3,062 0,571 6,570 6,817 46,477 40,067 13,430 6,715 3,740 1,870 6,715 0,500 0,250 3,497 3,247 0,555 6,715 6,971 48,588 43,247 13,740 6,870 3,830 1,915 6,870 0,500 0,250 3,667 3,417 0,541 6,870 7,132 50,864 46,404 13,900 6,950 3,920 1,960 6,950 0,500 0,250 3,842 3,592 0,528 6,950 7,221 52,144 49,214 13,250 6,625 3,840 1,920 6,625 0,500 0,250 3,686 3,436 0,539 6,625 6,898 47,577 45,100 13,180 6,590 3,450 1,725 6,590 0,500 0,250 2,976 2,726 0,606 6,590 6,812 46,404 35,979 13,580 6,790 3,800 1,900 6,790 0,500 0,250 3,610 3,360 0,546 6,790 7,051 49,714 45,159 13,140 6,570 3,540 1,770 6,570 0,500 0,250 3,133 2,883 0,589 6,570 6,804 46,298 37,830 13,500 6,750 3,780 1,890 6,750 0,500 0,250 3,572 3,322 0,549 6,750 7,010 49,135 44,423 13,520 6,760 3,720 1,860 6,760 0,500 0,250 3,460 3,210 0,558 6,760 7,011 49,157 43,040 13,940 6,970 3,950 1,975 6,970 0,500 0,250 3,901 3,651 0,523 6,970 7,244 52,482 50,129 13,840 6,920 3,840 1,920 6,920 0,500 0,250 3,686 3,436 0,539 6,920 7,181 51,573 46,972 13,600 6,800 3,900 1,950 6,800 0,500 0,250 3,803 3,553 0,531 6,800 7,074 50,043 47,714 13,700 6,850 3,780 1,890 6,850 0,500 0,250 3,572 3,322 0,549 6,850 7,106 50,495 45,039 13,930 6,965 3,980 1,990 6,965 0,500 0,250 3,960 3,710 0,519 6,965 7,244 52,471 50,885 13,800 6,900 3,950 1,975 6,900 0,500 0,250 3,901 3,651 0,523 6,900 7,177 51,511 49,659 13,450 6,725 3,740 1,870 6,725 0,500 0,250 3,497 3,247 0,555 6,725 6,980 48,723 43,308 13,150 6,575 3,700 1,850 6,575 0,500 0,250 3,423 3,173 0,561 6,575 6,830 46,653 41,473 13,950 6,975 4,000 2,000 6,975 0,500 0,250 4,000 3,750 0,516 6,975 7,256 52,651 51,484 14,100 7,050 3,770 1,885 7,050 0,500 0,250 3,553 3,303 0,550 7,050 7,298 53,256 46,019 13,790 6,895 3,900 1,950 6,895 0,500 0,250 3,803 3,553 0,531 6,895 7,165 51,344 48,336 13,700 6,850 3,840 1,920 6,850 0,500 0,250 3,686 3,436 0,539 6,850 7,114 50,609 46,527 13,680 6,840 3,920 1,960 6,840 0,500 0,250 3,842 3,592 0,528 6,840 7,115 50,627 48,486 13,850 6,925 3,940 1,970 6,925 0,500 0,250 3,881 3,631 0,525 6,925 7,200 51,837 49,567 13,790 6,895 3,950 1,975 6,895 0,500 0,250 3,901 3,651 0,523 6,895 7,172 51,442 49,626 13,680 6,840 3,900 1,950 6,840 0,500 0,250 3,803 3,553 0,531 6,840 7,113 50,588 47,976 13,580 6,790 3,800 1,900 6,790 0,500 0,250 3,610 3,360 0,546 6,790 7,051 49,714 45,159 13,900 6,950 3,900 1,950 6,950 0,500 0,250 3,803 3,553 0,531 6,950 7,218 52,105 48,696 13,600 6,800 3,800 1,900 6,800 0,500 0,250 3,610 3,360 0,546 6,800 7,060 49,850 45,221 13,780 6,890 3,800 1,900 6,890 0,500 0,250 3,610 3,360 0,546 6,890 7,147 51,082 45,781 13,580 6,790 3,800 1,900 6,790 0,500 0,250 3,610 3,360 0,546 6,790 7,051 49,714 45,159 13,660 6,830 3,750 1,875 6,830 0,500 0,250 3,516 3,266 0,553 6,830 7,083 50,165 44,183 Rataan 3,812 1,906 6,812 0,500 0,250 3,636 3,386 0,544 6,812 7,074 50,062 45,685 Stdev. 0,126 0,063 0,132 0,000 0,000 0,236 0,236 0,020 0,132 0,141 1,984 3,709
(4)
Lampiran 4
a
2- b
2= c
2ε
=c/a, b=a
Keterangan
e
f,f’
: titik
a
: sumb
b
: sumb
c
:
eksen
α
:
latus
r
0: jarak
r
1: jarak
α
(lanjutan)
elips
:
fokus
elips
bu semimayor
bu semiminor
ntris, jarak foku
s rectum
,
α
= (1
k dari fokus ke
p
k dari fokus ke
p
α
r
1f'
us dari pusat
elip
-
Є
2)
a
pericenter
,
r
0=
pericenter
,
r
1=
Area =
π
ab
Єaf
F(cb
ps
setara dengan
(1-
Є
)
a
(
Є
-1)
a
α
r
0r ,0
n
Є
a
α
r = a Єa
b
aRumus per
Persamaan
Rumus lua
Rumus vol
rsamaan elips ya
n volume elips p
as pelampung L
lume pelampung
ang berpusat pa
pada pelampung
g
ada titik (j,k)
(5)
Lampiran 4 (lanjutan)
5)
Pengukuran parameter percobaan dengan tiga pelampung dan enam pemberat terhadap kecepatan arus
Kecepatan arus Koordinat Sudut α Sudut β Sudut γ PEMBERAT PEMBERAT knots m/s y x1 x2 x3 radian derajat radian derajat radian derajat Luas Tahanan Luas Tahanan
Drag force
F sin
β
0.3 0.15 10 42 61 0 0.398 22.78 0.548 31.38 0 0.00 0.01513 0.0204 0.0036 0.00486 0.00486 0.052 0.3 0.15 54 67 9 0.495 28.37 0.59 33.82 0.09 5.14 0.01468 0.0198 0.00486 0.00486 0.056 0.3 0.15 58 75 13 0.526 30.11 0.644 36.87 0.129 7.41 0.01452 0.0196 0.00486 0.00486 0.060 0.3 0.15 61 75 12 0.548 31.38 0.644 36.87 0.119 6.84 0.0144 0.0194 0.00486 0.00486 0.060 0.3 0.15 61 77 4 0.548 31.38 0.656 37.60 0.04 2.29 0.0144 0.0194 0.00486 0.00486 0.061 0.3 0.15 63 80 11 0.562 32.21 0.675 38.66 0.11 6.28 0.01432 0.0193 0.00486 0.00486 0.062 0.4 0.2 67 82 6 0.59 33.82 0.687 39.35 0.06 3.43 0.01416 0.034 0.00864 0.00864 0.127 0.4 0.2 67 82 8 0.59 33.82 0.687 39.35 0.08 4.57 0.01416 0.034 0.00864 0.00864 0.127 0.4 0.2 68 82 8 0.597 34.22 0.687 39.35 0.08 4.57 0.01412 0.0339 0.00864 0.00864 0.127 0.4 0.2 69 82 2 0.604 34.61 0.687 39.35 0.02 1.15 0.01408 0.0338 0.00864 0.00864 0.127 0.4 0.2 69 82 17 0.604 34.61 0.687 39.35 0.168 9.65 0.01408 0.0338 0.00864 0.00864 0.127 0.4 0.2 70 82 9 0.611 34.99 0.687 39.35 0.09 5.14 0.01404 0.0337 0.00864 0.0917 0.127 0.4 0.2 71 83 5 0.617 35.37 0.693 39.69 0.05 2.86 0.014 0.0336 0.00864 0.0859 0.128 0.4 0.2 71 83 26 0.617 35.37 0.693 39.69 0.254 14.57 0.014 0.0336 0.00864 0.0859 0.128 0.4 0.2 72 83 16 0.624 35.75 0.693 39.69 0.159 9.09 0.01395 0.0335 0.00864 0.0867 0.128 0.4 0.2 73 83 15 0.631 36.13 0.693 39.69 0.149 8.53 0.01391 0.0334 0.00864 0.0821 0.128 0.4 0.2 74 83 16 0.637 36.50 0.693 39.69 0.159 9.09 0.01387 0.0333 0.00864 0.0784 0.128 0.4 0.2 74 84 12 0.637 36.50 0.699 40.03 0.119 6.84 0.01387 0.0333 0.00864 0.0784 0.129 0.4 0.2 75 84 8 0.644 36.87 0.699 40.03 0.08 4.57 0.01383 0.0332 0.00864 0.0791 0.129 0.4 0.2 75 84 10 0.644 36.87 0.699 40.03 0.1 5.71 0.01383 0.0332 0.00864 0.0791 0.129 0.4 0.2 76 85 11 0.65 37.23 0.704 40.36 0.11 6.28 0.01379 0.0331 0.00864 0.0761 0.130 0.7 0.35 82 86 7 0.687 39.35 0.71 40.70 0.07 4.00 0.01355 0.0996 0.02646 0.1859 0.196 0.7 0.35 82 86 8 0.687 39.35 0.71 40.70 0.08 4.57 0.01355 0.0996 0.02646 0.1859 0.196 0.7 0.35 83 89 11 0.693 39.69 0.727 41.67 0.11 6.28 0.01351 0.0993 0.02646 0.1872 0.199 0.7 0.35 89 90 32 0.727 41.67 0.733 41.99 0.31 17.74 0.01327 0.0975 0.02646 0.1840 0.201 0.7 0.35 96 90 21 0.765 43.83 0.733 41.99 0.207 11.86 0.013 0.0955 0.02646 0.1917 0.201 0.7 0.35 97 91 9 0.77 44.13 0.738 42.30 0.09 5.14 0.01296 0.0952 0.02646 0.1927 0.202 0.7 0.35 97 91 29 0.77 44.13 0.738 42.30 0.282 16.17 0.01296 0.0952 0.02646 0.1927 0.202
(6)
Keterangan :
Gaya diukur dengan pegas berfluktustif dari sekitar 50 gram sampai dengan lebih dari 500 gram. Gaya F sin setaran dengan R hitung
dengan rata-rata =0,238±0,17 dan R ukur =0,206±0,15
Lampiran 4 (lanjutan)
5)
Pengukuran parameter percobaan dengan tiga pelampung dan enam pemberat terhadap kecepatan arus (lanjutan)
Kecepatan arus Koordinat Sudut α Sudut β Sudut γ PEMBERAT PEMBERAT knots m/s y x1 x2 x3 radian derajat radian derajat radian derajat Luas Tahanan Luas Tahanan
Drag force
F sin
β
1 0.5 114 92 12 0.851 48.74 0.744 42.61 0.119 6.84 0.01234 0.185 0.054 0.3488 0.271 1 0.5 101 91 0 0.79 45.29 0.738 42.30 0 0.00 0.01281 0.1921 0.054 0.3297 0.269 1 0.5 117 95 5 0.864 49.48 0.76 43.53 0.05 2.86 0.01223 0.1835 0.054 0.3362 0.275 1 0.5 118 95 12 0.868 49.72 0.76 43.53 0.119 6.84 0.0122 0.183 0.054 0.3374 0.275 1 0.5 120 96 13 0.876 50.19 0.765 43.83 0.129 7.41 0.01213 0.182 0.054 0.3397 0.277 1 0.5 120 98 13 0.876 50.19 0.775 44.42 0.129 7.41 0.01213 0.182 0.054 0.3250 0.280 1.4 0.7 127 99 6 0.904 51.78 0.78 44.71 0.06 3.43 0.0119 0.3499 0.10584 0.6162 0.352 1.4 0.7 129 99 26 0.911 52.22 0.78 44.71 0.254 14.57 0.01184 0.3481 0.10584 0.5696 0.352 1.4 0.7 129 100 13 0.911 52.22 0.785 45.00 0.129 7.41 0.01184 0.3481 0.10584 0.5484 0.354 1.4 0.7 129 100 17 0.911 52.22 0.785 45.00 0.168 9.65 0.01184 0.3481 0.10584 0.5292 0.354 1.4 0.7 130 100 19 0.915 52.43 0.785 45.00 0.188 10.76 0.01181 0.3471 0.10584 0.5308 0.354 1.4 0.7 131 101 20 0.919 52.64 0.79 45.29 0.197 11.31 0.01178 0.3462 0.10584 0.4713 0.355 1.4 0.7 136 103 25 0.937 53.67 0.8 45.85 0.245 14.04 0.01162 0.3417 0.10584 0.4654 0.359 1.4 0.7 137 105 15 0.94 53.87 0.81 46.40 0.149 8.53 0.01159 0.3408 0.10584 0.4666 0.362 1.4 0.7 142 105 16 0.957 54.85 0.81 46.40 0.159 9.09 0.01145 0.3365 0.10584 0.4403 0.362 1.4 0.7 142 105 21 0.957 54.85 0.81 46.40 0.207 11.86 0.01145 0.3365 0.10584 0.4148 0.362