Gaya Berat dan Gaya Apung

M m M m Lo s ⋅ = ⋅ ⋅ = 1 2 .................................... 3 dan tinggi dalam keadaan tegang menjadi : N m N m Ho s ⋅ = ⋅ ⋅ = 1 2 .................................... 4 Substitusi persamaan 1 dengan 3, diperoleh persamaan untuk menghitung panjang gillnet dalam keadaan tergantung, yaitu : 1 1 1 E M m E Lo L ⋅ ⋅ = ⋅ = .................................... 5 Substitusi persamaan 2 dengan 4, diperoleh persamaan untuk menghitung tinggi gillnet dalam keadaan tergantung, yaitu : 2 1 2 E N m E Ho H ⋅ ⋅ = ⋅ = .................................... 6 Perkalian antara Lo dengan Ho disebut luas semu A f dari jaring persegi empat dan dirumuskan : Ho Lo A f ⋅ = Sementara perkalian antara L dengan H merupakan luas kerja sebenarnya A n dari jaring, yaitu : H L A n ⋅ = Perbandingan antara A f dengan A n disebut koefisien penggunaan pada jaring E u . Koefisien ini menunjukkan berapa bagian luas yang tertutup oleh sejumlah bahan jaring yang membentuk alat penangkap ikan. E u 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 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 E γ dengan bobot pelampung W dapat menghasilkan nilai berat pelampung di dalam air Q. Sementara nilai gaya 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 - gfcm 3 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 pada pelampung, pemberat dan bahan jaring Pelampung Berat j i Pemberat Berat jenis Bahan jaring Berat jenis gf cm 3 gf cm 3 gf cm 3 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 Sumber : Martasuganda 2004 Pada material yang homogen gaya berat dan gaya apung dapat diperkirakan menggunakan persamaan Fridman 1988 : v W ⋅ = γ dan v B w ⋅ = γ dengan ν = volume benda dalam air m 3 γ = berat jenis benda kgfm 3 γ w = berat jenis fluida kgfm 3 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 γ w − 1 Diketahui E γ adalah koefisien gaya apung atau gaya benam dalam air setiap kilogram benda tertentu. Nilai γ benda terapung lebih kecil dari γ w , sedangkan untuk benda tenggelam nilai γ lebih besar dari γ w . 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 Sumber : Martasuganda 2004 Tabel 4 Hubungan gaya apung dan gaya tenggelam pada alat tangkap gillnet Target ikan Jenis jaring insang Gaya apung gfm Gaya tenggelam gfm Gaya apung ekstra gfm Gaya tenggelam ekstra gfm 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 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 sd 146 gfm dengan rata- rata sebesar 92 gfm. Gaya tenggelam pemberat dapat memakai 30,0 sd 81 gfm dengan rata-rata sebesar 51 gfm. Gaya apung ekstra yang dipakai antara 13,0 sd 83 gf dengan rata-rata sebesar 41,0 gfm.

2.2.3 Tahanan Hidrodinamika Gillnet