C24190093 - Mutiara Putri Rihhadatul'aisy - Modul Praktikum Ke 8 [PDF]

Citation preview

Praktikum m.k Oseanografi Umum Asisten : 1 Ivena Benita



Hari / Tanggal : Senin/ 2 November 2020



ARUS LAUT



Nama NRP



Oleh : Mutiara Putri Rihhadatul’aisy : C24190093



BAGIAN OSEANOGRAFI DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI KELAUTAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2020



Pendahuluan Arus merupakan gerakan horizontal dan vertikal dari massa air laut secara terus menerus sampai tercapai keseimbangan gaya-gaya yang bekerja (Gross, 1990). Gerakan arus laut yang terjadi merupakan hasil resultan dari berbagai macam gaya yang bekerja pada permukaan, kolom, dan dasar perairan. Hasil dari gerakan massa air adalah vektor yang mempunyai besaran kecepatan dan arah. Arah dan kecepatan arus merupakan resultan dari komponen arus TimurBarat/zonal (u) dan komponen arus Utara-Selatan/meridional (v). Penamaan arus biasanya didasarkan pada nama tempat dimana arus tersebut melintas atau mengalir, berbeda dengan penamaan angin yang umumnya didasarkan pada tempat/arah darimana angin tersebut bertiup. Pengukuran arus secara in situ terdiri dari metode pengukuran pada titik tetap (Euler) dan metode lagrangian, yaitu dengan benda hanyut kemudian mengikuti gerakan aliran massa air laut. Alat yang digunakan untuk pengukuran arus dengan metode Euler yaitu Current Meter dan Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP), sedangkan alat yang digunakan untuk mengukur arus dengan metode Lagrangian yaitu drifter dan floating droadge. Data komponen arus u dan v dapat dikonversi menjadi arah (º) dan kecepatan (m/s). Penentuan arah dan kecepatan arus dapat dilihat pada Gambar 1. Arah arus didasarkan dari 4 kuadran yang ada pada diagram kartesian, sedangkan kecepatan arus dihitung dengan rumus berikut.



Gambar 1 Diagram kartesian komponen arus Data arah (º) dan kecepatan (m/s) arus dapat dikonversi menjadi komponen u dan v. konversi dari arah dan kecepatan arus menjadi komponen u dan v dapat dihitung menggunakan rumus dibawah ini:



θ=α / θ = 90 – α (Berubah) θ =90 + α (Berubah) / θ= 180 – α θ= 180 + α / θ= 270 – α (Berubah) θ= 270 + α (Berubah) / θ= 360 – α



→ Kuadran 1 → Kuadran 2 → Kuadran 3 → Kuadran 4



(0-90) (91-180) (181-270) (271-360)



π (0) = α x (3.14/180) komponen u = V x Sin π (0) komponen v = V x Cos π (0)



Tujuan Praktikum - Mahasiswa dapat mengetahui fungsi dan manfaat dari arus. - Mahasiswa dapat memahami prinsip pengukuran arus. - Mahasiswa dapat memahami dan menghitung arus berdasarkan komponennya.



Metode Alat dan bahan • Peralatan yang digunakan dalam praktikum ini adalah: Kalkulator, Ms Excel, Ms Word • Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah modul praktikum arus.



Prosedur kerja • Siapkan kalkulator untuk menghitung konversi komponen u dan v menjadi arah dan kecepatan arus atau sebaliknya. • Penentuan arah arus berdasarkan arah kompas dibagi menjadi 8 arah mata angin (Gambar 2). Untuk menentukan arah arus, terlebih dahulu tentukan kuadran berdasarkan nilai u dan v → Hitung nilai arcTAN |v/u| → Hasil perhitungan arcTAN |v/u| diubah ke satuan derajat dengan cara mengalikan hasil perhitungan dengan nilai 360/6.28 → masukkan rumus teta (Gambar 1).



Gambar 2 Arah kompas • Konversi kecepatan arus dari m/s menjadi knot: 1 m/s = 1.94384 knot



Tugas 1. Seorang mahasiswa melakukan pengukuran arus menggunakan floating droadge. Panjang tali yang digunakan adalah 15 meter. Ketinggian dek kapal dengan permukaan laut 1 meter. Waktu yeng diperlukan untuk tali meregang adalah 10 detik. Berapakah kecepatan arus pada stasiun berikut? Rumus: 𝒙 = √(𝒑𝒂𝒏𝒋𝒂𝒏𝒈 𝒕𝒂𝒍𝒊)𝟐 − (𝒕𝒊𝒏𝒈𝒈𝒊 𝒌𝒂𝒑𝒂𝒍)𝟐 𝒔=𝒗𝒙𝒕



Jawab: 𝑥 = √(𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑡𝑎𝑙𝑖)2 − (𝑡𝑖𝑛𝑔𝑔𝑖 𝑘𝑎𝑝𝑎𝑙)2 𝑥 = √(15)2 − (1)2 = √224 = 14.966 m s=vxt 14.966 m = v x 10 s v = 1.4966 m/s 2. Seorang mahasiswa melakukan pengukuran arus pada 3 stasiun yang berbeda. Stasiun pertama memiliki kecepatan arus sebesar 155 cm/s dengan arah 500⁰. Stasiun kedua memiliki kecepatan arus sebesar 130 cm/s dengan arah 650⁰ dan stasiun ketiga memiliki kecepatan arus sebesar 120 cm/s dengan arah 330⁰. Berdasarkan hasil pengukuran arus tersebut tentukanlah: a) Arah kompas b) Kuadran c) Komponen arah arus zonal (u) dan meridional (v) Buatlah dalam bentuk tabel dan sertakan contoh perhitunganya! Jawab: a) Stasiun 1 = 500𝑜 − 360𝑜 = 140𝑜 = Tenggara Stasiun 2 = 650𝑜 − 360𝑜 = 290𝑜 = Barat Stasiun 3 = 330𝑜 = Barat Laut b) Stasiun 1 = 140𝑜 = Kuadran II Stasiun 2 = 290𝑜 = Kuadran IV Stasiun 3 = 330𝑜 = Kuadran IV c) Stasiun 1: π (0) = α x (3.14/180) = 500⁰ x 0.0174 = 8.7 Komponen u = 155 x sin π (⁰) = 155 x sin (8.7) = 155 x 0.66296923 = 102.76 cm/s Komponen v = 155 x cos π (⁰) = 155 x cos (8.7) = 155 x -0.748646646 = -116.04 cm/s Stasiun 2: π (0) = α x (3.14/180) = 650⁰ x 0.0174 = 11.31 Komponen u = 130 x Sin x (⁰) = 130 x Sin(11.31) = 130 x -0.950974146 = -123.627 cm/s Komponen v = 130 x cos x (⁰) = 130 x cos (11.31) = 130 x 0.30927 = 40.205 cm/s



Stasiun 3: π (0) = α x (3.14/180) = 330⁰ x 0.0174 = 5.742 Komponen u = 120 x Sin x (⁰) = 120 x Sin (5.742) = 120 x -0.51515 = -61.818 m/s Komponen v = 120 x cos x (⁰) = 120 x cos (5.742) = 120 x 0.857099 = 102.852 m/s Tabel Stasiun 1 2 3



Kecepatan (cm/s) 155



Arah (⁰)



Kuadran



500



II



Arah Kompas Tenggara



U (cm/s)



V (cm/s)



102.76



-116.04



130



650



IV



Barat



-123.627



40.205



120



330



IV



Barat Laut



-61.818



102.852



3. Dibawah ini merupakan tabulasi dari nilai komponen arus u dan v dalam satuan m/s. Tentukan nilai arah dan kecepatan arus dari komponen arus disetiap stasiun! Stasiun



U (m/s)



V (m/s)



1 2 3 4



-0.216 0.225 -0.968 3.120



-0.691 -0.145 0.795 0.053



Kecepatan (m/s) 0.724 0.268 1.253 3.120



Kecepatan (knot) 1.407 0.520 2.435 6.066



Arah (⁰) 197.322 147.184 320.584 89.026



Jawab: Stasiun 1: - Menentukan arah arus: Tentukan kuadran dari u dan v = Kuadran III Hitung nilai arcTAN [v/u] = arcTAN [-0.691/-0.216] = 1.267 Konversi hasil arcTAN ke satuan derajat = 1.267 * (360/6.28) = 72.678 Hitung nilai teta = θ = 270 – arcTAN [v/u] = 197.321⁰ Kecepatan = √𝑢2 − 𝑣 2 Kecepatan = √(−0.216)2 − (−0.691)2 Kecepatan = 0.724 m/s Kecepatan = 1.407 knot Stasiun 2: -Menentukan arah arus : Tentukan kuadran dari u dan v = Kuadran II ArcTAN [v/u] = arcTAN [-0.145/0.255] = 0.57246 Konversi ArcTAN ke satuan derajat = 0.57246* (360/6.28) = 32.81617 Hitung teta = θ = 180 – ArcTAN[v/u] = 147.1838 Menentukan Kecepatan : Kecepatan = √𝑢2 − 𝑣 2 Kecepatan Kecepatan = 0.268 𝑚/𝑠 Kecepatan = 0.5203 𝑘𝑛𝑜𝑡



Arah kompas Selatan Tenggara Barat Laut Selatan



Stasiun 3 -Menentukan arah arus : Tentukan kuadran dari u dan v = Kuadran IV ArcTAN [v/u] = ArcTan [0.795/-0.968] = 0.687583 Konversi ArcTAN ke satuan derajat = 0.687583* (360/6.28) =39.41559 Hitung teta = θ = 360 – ArcTAN[v/u] = 320.5844 Menentukan Kecepatan : Kecepatan = √𝑢2 − 𝑣 2 Kecepatan Kecepatan = 1.253 𝑚/𝑠 Kecepatan = 2.435 knot Stasiun 4 Menentukan arah arus : Tentukan kuadran dari u dan v = Kuadran I ArcTAN [v/u] = ArcTan [0.053/3.12] = 0.016986 Konversi ArcTAN ke satuan derajat = 0.016986* (360/6.28) =0.973694 Hitung teta = θ = 90 – ArcTAN[v/u] = 89.02631 Menentukan Kecepatan : Kecepatan = √𝑢2 − 𝑣 2 Kecepatan Kecepatan = 3.1204 𝑚/𝑠 Kecepatan = 6.066 𝑘𝑛𝑜𝑡 4. Jelaskan manfaat mempelajari arus berdasarkan bidang keilmuan departemen anda disertai referensi ilmiahnya! Jawab: Manfaat dari mempelajari arus berdasarkan bidang keilmuan Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan adalah untuk dapat mengetahui tentang pemdudidayaan mangrove. Kecepatan arus dapat memengaruhi jenis substrat dari suatu perairan. Mangrove merupakan suatu tumbuhan yang hidup pada habitat substrat lumpur berpasir. Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan adalah suatu bidang keilmuan yang mempelajari ekosistem mangrove, sehingga mempelajari kecepatan arus sangat bermanfaat bagi bidang keilmuan ini (Simanullang et al. 2016). Daftar Pustaka Simanullang F, Djuwito D, Ghofar A. 2016. Distribusi dan kelimpahan larva ikan pada ekosistem mangrove di Desa Pasar Banggi Kabupaten Rembang. Journal of Management of Aquatic Resources.5(4). 199-208.