KAJIAN TEORITIS DALAM MERANCANG TUDUNG PETROMAKS TEORETYCAL STUDY ON DESIGNING A PETROMAKS SHADE. Oleh: Gondo Puspito

Transkripsi

1 KAJIAN TEORITIS DALAM MERANCANG TUDUNG PETROMAKS TEORETYCAL STUDY ON DESIGNING A PETROMAKS SHADE Oleh: Gondo Pupito Staf Pengajar Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan, PSP - IPB Abtrak Pada penelitian ebelumnya, Pupito (006) mengukur ditribui cahaya petromak dan penerapannya pada perikanan bagan. Tulian ini menyajikan kajian teoriti dalam mendeain uatu udut kemiringan tudung petromak, dan menentukan panjang ii miringnya. Tudung dirancang berbentuk lima dan dapat memantulkan hampir eluruh cahaya ke permukaan air. Hailnya menunjukkan bahwa udut kemiringan α 90 = 45 o. Sementara panjang ii miring tudung petromak dapat dihitung menggunakan : ( rtk ) tg ω PKL = rtk + r 1 tg tk ω udut ω adalah udut antara permukaan air dan cahaya datang ( o ), r tk jari-jari lingkaran tangki minyak tanah (m), dan h kap tinggi tudung dari umber cahaya (m) Kata kunci: Iluminai, udut kemiringan, ii miring, dan tudung petromak. PENDAHULUAN Petromak merupakan alat bantu utama penangkapan ikan dengan menggunakan alat tangkap bagan. Alat ini dipercaya angat membantu proe penangkapan ikan. Dibandingkan dengan jeni alat penerang lainnya, petromak memiliki beberapa keunggulan. Diantaranya murah, mudah pengoperaiannya, mudah perawatannya, dan uku cadang banyak teredia. Alaan ini yang membuat petromak angat digemari oleh nelayannelayan tradiional. Upaya perbaikan dilakukan lewat penelitian-penelitian. Subandi & Baru (1988) menetapkan ketinggian makimum petromak dari permukaan air adalah 1 m. Selanjutnya Nikonorov (1975) menyebutkan bahwa ketinggian petromak dari permukaan air ebaiknya antara 0,5-0,6 m untuk mendapatkan pencahayaan yang makimum. Kelemahan penelitian-penelitian ini adalah eluruh pengujiannya langung dilakukan di lapangan dan indikator keberhailannya adalah jumlah tangkapan. Penelitian demikian akan memberikan hail yang bia benar atau juga tidak. Sebabnya, keberadaan ikan angat tergantung pada kondii alam dan muimnya. Dari kajian teoriti dan penelitian laboratoriumnya, Pupito (006) menyimpulkan ternyata pancaran cahaya petromak lebih banyak menyebar ke amping. Pancaran cahaya ke arah bawah terhalang oleh tangki minyak tanah. Padahal perikanan bagan angat memerlukan pancaran cahaya yang terfoku ke arah bawah. Oleh karenanya, agar petromak dapat dimanfaatkan pada perikanan bagan, maka kontrukinya haru dimodifikai. Salah atu bagian yang paling memungkinkan adalah bagian tudungnya. Dalam tulian ini dilakukan telaah teoriti dalam merancang uatu tudung petromak yang dapat memfokukan cahaya ke arah bawah. Tudung Mangrove dan Peiir Vol. VI No. 3/006 1

2 petromak dirancang berbentuk kerucut terpancung. Bentuk ini relatif mudah dibuat oleh nelayan. Selain itu, arah cahaya pantul dari elimut petromak yang berfungi ebagai reflektor -- dapat diperkirakan. Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk : 1. Mendapatkan udut kemiringan (α 90 ) tudung petromak; dan. Menentukan rumu untuk menghitung panjang ii tudung petromak (P KL ). METODOLOGI Pertimbangan Teoriti Pada penelitian ebelumnya, Pupito (006) melakukan pengukuran iluminai cahaya dengan luxmeter dari bagian belakang atau poii yang terhalang oleh tiang prayer (antara udut o ) dan bagian depan ( o ). Iluminai cahaya atau kekuatan cahaya diini makudnya adalah flux cahaya yang jatuh pada uatu bidang permukaan. Adapun flux cahaya yang dipancarkan oleh uatu umber cahaya merupakan jumlah cahaya yang dipancarkan dalam atu detik (Cayle & Marden, 1983). Jarak antara umber cahaya dengan luxmeter adalah 1 m. Tiga merek kau lampu yang digunakan adalah Arrow, Anchor, dan Egret. Poii pengukuran iluminai cahaya berdaarkan udut pancaran cahaya β ditunjukkan pada Gambar 1. Selanjutnya, pada Gambar diperlihatkan hail pengukuran iluminai cahaya dari udut pancaran cahaya β = 0-70 o. Iluminai cahaya dari 3 jeni kau lampu yang diuji coba menunjukkan pola yang hampir ama, mekipun ukurannya berbeda. Dari kedua poii pengukuran, maka pengukuran arah depan ( o ) memberikan nilai iluminai cahaya yang lebih bear dibandingkan dengan bagian belakang ( o ). Iluminai cahaya antara udut β = o angat kecil, karena terhalang oleh tangki minyak tanah. 0 o 70 o 90 o 55 o 105 o 40 o 10 o 5 o 135 o 10 o 150 o 195 o 180 o 165 o Gambar 1. Poii pengukuran iluminai cahaya berdaarkan udut pancaran cahaya b Mangrove dan Peiir Vol. VI No. 3/006

3 Gambar. Grafik hubungan antara udut pancaran cahaya b ( o ) dan iluminai cahaya (lux) yang dipancarkan kau lampu merek Arrow ( ), Anchor ( ), dan Egret ( ) Semakin tinggi petromak, maka area yang agak gelap di permukaan air akan emakin bear. Sementara itu, iluminai cahaya antara udut o & 5-70 o memancar dengan bidang pancaran yang lua. Lua bidang pancaran cahaya akan emakin lua dengan emakin tingginya petromak dari permukaan air. Poii yang tepat untuk petromak adalah berada tepat di permukaan air, tetapi mekipun demikian tetap aja akan banyak cahaya yang memancar dengan area bidang pancar horiontal yang angat lua -- tidak ke arah permukaan. Berdaarkan Gambar terebut dapat diketahui bahwa cahaya yang dipancarkan petromak pada pengoperaian bagan banyak yang terebar ke luar area kerangka jaring. Sementara cahaya yang benar-benar berada di area kerangka adalah cahaya redup. Akibatnya kelompok ikan ebenarnya lebih banyak menyebar di luar kerangka jaring. Gambar 3 berikut merupakan penyederhanaan Gambar yang memberikan gambaran ederhana mengenai udut pancaran efektif dan tidak efektif petromak. Area cahaya efektif Area cahaya efektif 5.d 70 o (45 o ) 90.d 135 o (45 o ) Area cahaya tidak efektif 135.d 5 o (90 o ) Gambar 3. Area pancaran cahaya petromak yang efektif dan tidak efektif Mangrove dan Peiir Vol. VI No. 3/006 3

4 Dari Gambar 3 terlihat bahwa ½ pancaran cahaya petromak terhalang oleh tangki minyak tanah. Agar cahaya yang dipancarkan petromak dapat dimanfaatkan makimal, maka pancaran cahaya antara udut o dan 5-70 o haru difokukan ke arah bawah ke area yang diinginkan. Pada perikanan bagan, maka area yang dimakud adalah kerangka jaring. Bentuk area lingkaran yang terinari cahaya petromak di permukaan air ditunjukkan oleh Gambar 4. Pancaran cahaya udut o dan 5-70 o menyinari area lingkaran bear di luar lingkaran kecil. Bentuknya akan ideal jika lingkaran kecil berwarna gelap tidak ada. Ini tentunya tergantung pada tudung lampu yang juga berfungi ebagai bidang pantul cahaya. Pada tulian ini, lua area lingkaran kecil di permukaan air dirancang agar ama dengan lua lingkaran bawah tangki bahan bakar minyak tanah. a a 1 t mak d S Gambar 4. Pancaran cahaya petromak ke arah kerangka jaring bagan yang berada di permukaan air dan area lingkaran yang dibentuknya. Sudut α : udut pancaran cahaya ke arah bawah yang membentuk lingkaran bear dan kecil ( o ), d: diameter lingkaran kecil, S: panjang ii kerangka atau diameter lingkaran bear (m), dan t mak : tinggi makimum umber cahaya (m)) Hukum Pemantulan Cahaya Sumber cahaya yang baik pada perikanan bagan adalah jika eluruh intenita cahaya yang dipancarkannya mengarah ke dalam area kerangka jaring bagan. Untuk memakimalkan penggunaan lampu pada perikanan bagan, maka pemecahannya adalah dengan mendeain uatu tudung lampu yang berfungi ekaligu ebagai reflektor -- dengan udut kemiringan iinya yang haru benar-benar diperhitungkan ebelumnya. Dalam merancang tudung lampu, ada kaidah-kaidah yang haru diperhatikan dan dieuaikan dengan Hukum Snelliu. Bear udut antara cahaya datang dan bidang tegak luru permukaan ama dengan bear udut antara cahaya pantul dan bidang tegak luru permukaan, eperti ditunjukkan pada Gambar 5 berikut (Cayle & Marden, 1983): Mangrove dan Peiir Vol. VI No. 3/006 4

5 Bidang tegak luru permukaan Cahaya datang Cahaya pantul Bidang pantul atau Reflektor θ θ Gambar 5. Poii cahaya datang dan pantul di ata permukaan bidang pantul Bidang miring tudung petromak -- yang dirancang berbentuk lima terpancung merupakan bidang luru. Dengan demikian, arah pantulan cahaya dapat dengan mudah diperkirakan dan poii jatuh cahaya pantul dapat ditentukan. HASIL DAN PEMBAHASAN Penentuan Sudut Kemiringan a 90 dan Panjang Sii Tudung Petromak P KL Cara paling mudah dalam merancang kemiringan tudung α 90 petromak adalah dengan menetapkan bahwa cahaya petromak dengan udut datang β = 90 o akan dipantulkan tegak luru. Pantulan cahaya menuju permukaan air tanpa mengenai tangki minyak tanah. Dengan demikian, udut α 90 = 45 o. Adapun jarak horizontal antara umber cahaya dan bidang pantul minimal edikit lebih bear dari jumlah jumlah antara ½ diameter tangki minyak tanah (r tki ) dan jarak antara umber cahaya dengan tempat peletakan tudung lampu (h ). Jika α 90 < 45 o, maka cahaya banyak terebar ke arah horizontal dan bidang redup di bawah tanki minyak akan tetap bear. Sementara jika α 90 > 45 o, banyak cahaya yang akan mengenai dan dipantulkan oleh tabung bahan bakar. Akibatnya, area redup di bawah tabung bahan bakar tetap bear. Panjang ii tudung petromak P KL dihitung mulai dari perpotongannya dengan proyeki horizontal dengan tempat peletakan tudung dan pancaran cahaya β = 10 o. Nantinya, ujung tudung akan berada edikit di ata lintaan pancaran cahaya β = 10 o. Adapun pancaran cahaya β = 10 o memiliki nilai iluminai yang tinggi, ehingga dibiarkan langung mengenai permukaan air. Selanjutnya, dengan menetapkan area yang akan diinari R, maka nilai H atau ketinggian umber cahaya petromak dari permukaan air dapat dihitung. Gambar berikut memperlihatkan arah pancaran cahaya langung dan cahaya pantul dari alah atu ii petromak. Mangrove dan Peiir Vol. VI No. 3/006 5

6 h kap α 90 h H Cahaya pantul β = 90 o Pancaran cahaya β = 10 o ω r tk r R Gambar 6. Arah pancaran cahaya langung dengan udut b = 10 o dan cahaya pantul b = 90 o dari alahatu ii petromak. Sudut ω udut antara permukaan air dan cahaya ( o ), R jari-jari area permukaan air yang terinari cahaya petromak makimum (m), r jarak horizontal antara umber cahaya dengan ujung tudung (m), r tk jari-jari lingkaran tangki minyak tanah (m), h kap tinggi antara umber cahaya dan tempat peletakan tudung (m), dan h tinggi antara umber cahaya dengan perpotongan antara bidang pantul dan cahaya datang (m). Dalam menetapkan P KL, maka nilai r haru ditetapkan lebih dahulu. Berdaarkan Gambar 6 dapat ditentukan bahwa : r = rtk + h ;..(1) dan w = b () Adapun: (hkap + rtk ) tg w h =.. (3) 1 - tg w Subtitui (3) ke (1) akan diperoleh : (hkap + rtk ) tg w r = rtk + (4) 1 - tg w Adapun panjang ii tudung petromak P KL didapatkan dari : P = -.. (5) KL r rtk Subtitui (4) ke (5) akan menghailkan : Ø ŒPKL = Œ º Ø (r ø tk ) tg w ø Œr + + œ - œ tk hkap rtk º 1 - tg w ß œ ß (6) Obervai langung terhadap petromak merek Butterfly didapatkan jari-jari tangki minyak tanah r tk = 0,09 m dan jarak antara umber cahaya dengan tempat peletakan tudung lampu h kap = 0,04 m. Dari perhitungan menggunakan peramaan (6) dengan ω = 30 o diperoleh panjang ii miring petromak P KL ebear 0,31 m. Dalam penerapannya nilai P KL < 0,31 m. Penentuan Ketinggian Sumber Cahaya dari Permukaan Air (H) Ketinggian umber cahaya eharunya diukur euai dengan luaan kerangka jaring bagan yang berada di dalam Mangrove dan Peiir Vol. VI No. 3/006 6

7 perairan ketika bagan edang dioperaikan. Semakin dalam penempatan kerangka jaring, maka ketinggian petromak emakin berkurang. Cara ini ternyata cukup ulit dilakukan, karena cahaya yang mengenai permukaan air akan membia yang diebabkan oleh banyak faktor, eperti pengaruh kandungan partikel dalam air, cuaca, dan gelombang. Upaya yang termudah adalah dengan menetapkan ketinggian umber cahaya yang diukur dari kerangka jaring yang berada di permukaan air. Dalam penerapannya, penempatan petromak nantinya dapat lebih direndahkan, agar pancaran cahaya lebih terfoku ke dalam area jaring. Dalam mengoperaikan bagan, maka penggunaan cahaya petromak yang makimum dapat dilihat pada Gambar 7. Berdaarkan Gambar 7 terebut, maka ketinggian umber cahaya dari permukaan air (H) -- dengan menggunakan peramaan Phytagora dapat dihitung dengan rumu : atau S tg w H =.. (7) 4 Oleh karena udut ω = 30 o, maka peramaan untuk mencari H menjadi : H = 0, 15 S.. (8) Adapun untuk menentukan jarak antara umber cahaya menggunakan peramaan: = 0, 5 S..(9) H ω S Gambar 7. Pancaran cahaya petromak makimum ke dalam area kerangka jaring. S adalah panjang ii kerangka jaring (m), dan jarak antara umber cahaya (m). Jika ukuran kerangka jaring bagan adalah 9 9 (m) (Subani, 197), maka ketinggian makimum umber cahaya dari permukaan air (H) adalah 1,35 m. Sementara jarak antara umber cahaya () menjadi 4,5 m. Jadi untuk ukuran jaring bagan 9 9 (m), penempatan petromak dari permukaan air ebaiknya < 1,35 m. Ketinggian yang lebih rendah lagi angat diarankan, tetapi tentunya dengan mempertimbangkan kondii alam yang dapat mengganggu pancaran cahaya petromak, mialnya ketinggian gelombang dan kecepatan angin. Penentuan Poii Jatuh Cahaya Pantul di Ata Permukaan Air (R ) Dengan udut kemiringan ii miring α 90 = 45 o, maka poii jatuh cahaya pantul (R ) dari pancaran cahaya dengan udut 90 o <β <10 o akan berada di antara gari luar lingkaran bear (¼ S) dan gari luar lingkaran kecil (Gambar 4). R ini ebenarnya merupakan jari-jari uatu lingkaran yang dibentuk oleh pancaran cahaya dari petromak yang jatuh ke ata permukaan air. Pada gambar 8 diperlihatkan poii cahaya pantul yang jatuh di ata permukaan air atau dengan jari-jari R. Mangrove dan Peiir Vol. VI No. 3/006 7

8 Berdaarkan Gambar 8 terebut, maka : w = (10) b Adapun h didapat dengan menggunakan peramaan berikut. rtk h =.. (11) tg w - 1 Dengan demikian R ditentukan dengan menggunakan rumu : R H - h + r tg w =.. (1) tg w Dengan demikian berdaarkan ubtitui (10) ke (1) rumu untuk mencari R menjadi : H - h + r tg ( b ) R = (13) tg ( b ) h kap β h Cahaya pantul H ω R r tk r Gambar 8. Poii Jatuh Cahaya Pantul di Ata Permukaan Air dengan Jari-jari R KESIMPULAN Keimpulan dari hail kajian ini adalah : 1. Sudut kemiringan ii miring tudung lampu petromak α 90 = 45 o ; dan. Rumu untuk menghitung panjang ii miring tudung petromak P KL adalah : PKL = ( rtk ) tg ω rtk + r 1 tg tk ω. 3. Sudut ω udut antara permukaan air dan cahaya datang ( o ), r tk jari-jari lingkaran tangki minyak tanah (m), dan h kap tinggi antara umber cahaya dan tempat peletakan tudung (m) DAFTAR PUSTAKA Cayle, M.A. & Marden Lamp and Lightening. Third edition. London: Edward Arnold (Publiher) Ltd. 5 P. Pupito, G Sebaran Iluminai Cahaya Petromak dan Penerapannya pada Perikanan Bagan. Proiding Seminar Naional Perikanan Tangkap. Bogor: Intitut Pertanian Bogor, Fakulta Perikanan dan Ilmu Kelautan, Departemen Pemanfaatan Sumberdaya Perikanan. (in pre) Mangrove dan Peiir Vol. VI No. 3/006 8

9 Nikonorrov Interaction of Fihing Gear with Fih Agregation. Irael: Jerualem Ketter Pre. 16 P. Subhani, W Alat dan Cara Penangkapan Ikan di Indoneia Jilid 1. Jakarta: LPPL. Subhani, W. & Baru Alat Penangakapan Ikan dan Udang Laut di Indoneia. Jakarta: BPPL. 48 Hal. Mangrove dan Peiir Vol. VI No. 3/006 9