3 METODE PENELITIAN 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Mei 2012 di Laboratorium Desain dan Dinamika Kapal, Bagian Kapal dan Transportasi Perikanan, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan dan Teaching Farm Departemen Budidaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan Institut Pertanian Bogor.
3.2 Alat dan Bahan Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1) Model kapal round bottom berdimensi 60 cm x 14 cm x 9,5 cm. Model kapal dibuat dengan mengacu pada lines plan kapal round bottom yang diteliti oleh Saputra (2007). Lines plan tersebut disajikan pada Gambar 8;
Gambar 4 Model kapal 2) Digital camera; 3) Alat tulis; 4) Busur derajat; 5) Timbangan; 6) Pendulum; 7) Stopwatch; dan 8) Personal Computer (Pentium ® Dual-Core CPU 32 bit).
9
9) Model palka;
Gambar 5 Model palka Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : 1) Air (Gambar 6); dan 2) Pewarna berwarna merah (Gambar 7).
Gambar 6 Air untuk muatan di dalam palka
Gambar 7 Pewarna merah air
10
Sumber : Defa Saputra, 2007
Gambar 8 Lines plan kapal round bottom
Skala 1 : 1
11
3.3 Jenis Data Data yang digunakan dalam penelitian ini merupakan data primer. Data primer yang dimaksud adalah data yang dikumpulkan langsung selama eksperimen dilakukan. Data tersebut terdiri dari : 1. Data nilai kemiringan sudut permukaan air di dalam model palka; 2. Nilai rolling period model kapal; 3. Nilai frekuensi model kapal; dan 4. Nilai waktu redam model kapal. Keempat data tersebut dikumpulkan dengan cara eksperimental dengan perlakuan sebagaimana disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Perlakuan dalam penelitian Kondisi muatan cair di dalam sub-palka Perlakuan ke-
Kode perlakuan
Kondisi model palka
1
A1
Model palka utuh (Gambar 3a)
383,5
2.569,
2
A2
Model palka utuh dibagi dua secara longitudinal dengan menggunakan 1 unit baffle (Gambar 3b)
191,8
1.284,7
3
A3
Model palka utuh dibagi empat secara longitudinal dengan 1 unit baffle dan melintang dengan 1 unit baffle (Gambar 3c)
95,9
642,4
4
A4
Model palka utuh dibagi enam secara longitudinal dengan 1 unit baffle dan melintang dengan 2 unit baffle (Gambar 3d)
63,9
428,2
Luas free surface (cm2)
Volume muatan cair (cm3)
3.4 Pengumpulan dan Pengolahan Data Pengumpulan data dilakukan dengan menggunakan metode eksperimental. Eksperimental dilakukan terhadap model kapal round bottom yang dilengkapi dengan palka yang bersekat (baffle) maupun tidak bersekat sebagai perlakuan. Ruangan yang dihasilkan dari penyekatan model palka dengan baffle, untuk
12
selanjutnya disebut sub palka. Khusus untuk perlakuan A 1 , volume model palka sama dengan volume sub palka. Hal ini dikarenakan model palka di bagian dalamnya tidak dibagi dengan baffle. Selama pengambilan data, model palka ditempatkan ke dalam model kapal. Selanjutnya, ke dalam model palka dimasukkan air yang telah diberi warna merah hingga ketinggian 6,7 cm dari dasar terendah model palka (Gambar 9).
Gambar 9 Penempatan model palka di dalam model kapal Ketinggian air di setiap sub palka untuk setiap perlakuan adalah sama. Ketinggian air di dalam model palka yang diimplementasikan dalam eksperimen ini adalah mengacu pada kebiasaan yang umum dilakukan para transportir ikan hidup yang mengisi tangki air hingga ketinggian kurang lebih 80 % dari tinggi tangki. Selanjutnya, model kapal diberi perlakuan berupa penekanan di salah satu sisi sheer model kapal hingga model kapal miring (Gambar 10).
Gambar 10 Penekanan sheer di salah satu sisi kapal
13
Kemudian tekanan pada salah satu sheer model kapal dilepaskan, dan model kapal akan melakukan gerakan rolling. Selama model kapal melakukan gerakan rolling, dilakukan pengambilan gambar dalam bentuk video dengan menggunakan alat bantu berupa digital camera. Tahapan eksperimen disajikan pada Gambar 11. Tiap perlakuan diulang sebanyak 10 kali ulangan. Pengolahan data dilakukan dengan mengubah file dalam format video menjadi format gambar dengan menggunakan software video movie maker 2.6. Pengalihan ke format gambar dimaksudkan untuk mendapatkan data profil permukaan air pada saat model kapal melakukan gerakan rolling. Adapun data rolling period diperoleh dengan menghitung lamanya waktu oleng model kapal mulai dari sisi kiri ke kanan hingga kembali ke sisi kiri atau sebaliknya. Data waktu redam diperoleh dengan menghitung lamanya waktu yang dibutuhkan oleh model kapal mulai saat terjadi rolling hingga model kapal relatif diam dan kembali tegak setelah terjadi gerakan rolling.
14
Mulai Membuat model kapal dan model palka Mempersiapkan kolam untuk pelaksanaan penelitian dengan dimensi luas kolam : 3x3 cm Mempersiapkan papan acuan yang telah diberikan garis saling tegak lurus dan meletakannya di salah satu sisi kolam (Lampiran 1) Pemuatan muatan cair ke dalam palka di model kapal
Volume muatan cair 80% dari volume model kapal dan telah diberi zat pewarna (berwarna merah)
Setiap pengujian digunakan camera digital untuk merekam olah gerak yang terjadi pada model kapal dan model palka
Meletakkan model kapal tepat di depan garis silang tegak lurus yang terdapat pada papan acuan dan posisi peletakan model kapal di dalam kolam disajikan pada (Lampiran 1) Uji rolling period model dengan cara menekan salah satu sisi pada sheer model kapal (dibagian tengah model kapal) hingga sheer kapal hampir menyentuh permukaan air (Gambar 10) Ulangan dilakukan sebanyak 10 kali untuk setiap model palka
Analisis dan Pengolahan (profile permukaan air) data
Selesai Gambar 11 Tahapan penelitian
Keterangan : Tahapan penelitian Informasi tambahan
15
3.5 Analisis Data Data yang diperoleh dalam bentuk video diolah dengan menggunakan software windows movie maker 2.6 untuk memperoleh waktu dan banyaknya jumlah rolling. Selanjutnya, video pengamatan free surface diolah menjadi grafik untuk dapat diukur sudut kemiringannya. Adapun video pengamatan permukaan muatan diubah menjadi gambar grafik untuk mendapatkan profile permukaan muatan. Langkah kerja untuk mendapatkan profile permukaan muatan disajikan pada Gambar 12 Mulai
Klik Windows Movie Maker 2.6
Pindahkan video ke show storyboard
Klik “tools”
Pilih “video effects”
Gunakan efek “slow down,half”
Klik “pause” untuk memotong video sesuai oleng kapal
Klik “tools”
Pilih “take picture from preview”
Selesai
Keterangan :
Langkah pembuatan Profile permukaan air
Gambar 12 Langkah pembuatan profile permukaan air
16
Pengolahan data untuk mendapatkan profil rolling dilakukan dengan cara menghitung lamanya rolling period yang terjadi pada setiap gerakan rolling model kapal. Hasilnya kemudian dimasukkan ke dalam grafik dengan urutan gerakan oleng model kapal sebagai sumbu x dan lamanya rolling period sebagai sumbu y. Pengolahan data untuk mendapatkan profil permukaan air dilakukan dengan cara mengukur sudut yang dibentuk oleh permukaan air terhadap garis horizontal pada whiteboard.
Pengukuran sudut tersebut dilakukan untuk setiap gambar
perlakuan. Selanjutnya, sudut yang didapat dimasukkan ke dalam grafik di mana sumbu x merupakan oleng model kapal dan sumbu y sebagai besarnya sudut kemiringan yang terbentuk. Contoh pengukuran sudut kemiringan free surface pada gambar disajikan dalam Gambar 13.
Gambar 13 Penentuan sudut free surface Hasil percobaan untuk selanjutnya ditabulasi dalam bentuk tabel sebagaimana tertera pada Tabel 2. Kemudian analisis data dilakukan dengan cara numericalcomparative dan rancangan acak lengkap (RAL), karena hanya menggunakan satu jenis muatan cair dengan beberapa perlakuan penyekatan dalam palka.
17
Tabel 2 Data hasil uji coba rolling period Perlakuan Ulangan keA1
A2
A3
A4
1 2 ... 10 Rataan
Data hasil percobaan dapat dimodelkan dalam rumus berikut. Y ij = μ + P i + ε ij Keterangan : Y ij μ Pi ε ij
: : : :
nilai pengamatan total rolling pada free surface-i dengan ulangan ke-j; nilai rataan rolling pada model kapal; pengaruh luas free surface pada taraf ke-i; dan pengaruh galat percobaan dari luas free surface ke-i dengan ulangan ke-j.
Hipotesis yang digunakan dalam analisis data adala : 1. H 0 a. H 0 = μ A = μ B = μ C = μ D , maka luas free surface yang berbeda tidak berpengaruh terhadap gerakan rolling pada model kapal. 2. H 1 a. H 0 ≠ μ A ≠ μ B ≠ μ C ≠ μ D , maka luas free surface yang berbeda berpengaruh terhadap gerakan rolling pada model kapal.
