LAPORAN MATEMATIKA TERAPAN PERANCANGAN LAMPU PENERANGAN JALAN Oleh Nama: Putu Sri Puspadewi NIM: 2015313037 Kelas: 1A-TL Program Studi DIII Teknik Listrik Jurusan Teknik Elektro Politeknik Negeri Bali KATA PENGANTAR Puja dan puji syukur saya panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa, Ida Sang Hyang Widdhi Wasa karena atas segala limpahan rahmat dan karunia-Nya, saya dapat menyelesaikan penyusunan laporan Matematika Terapan dengan pembahasan “Perancangan Lampu Penerangan Jalan” dengan lancar. Dalam proses penyusunan laporan itu tidak lepas pula dari bantuan, arahan serta masukan dari berbagai pihak. Sehingga izinkan saya untuk mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing Matematika Terapan, Drs.Gde Nyoman Sangka,M.T, yang telah membantu dan membimbing saya dalam berlangsungnya pembuatan laporan ini. Penulis menyadari bahwa laporan ini memiliki kelebihan serta kekurangan. Oleh karena itu, tidak ada hal yang dapat diselesaikan dengan sempurna, begitu pula dengan penyusunan dan proses penyelesaian laporan ini. Maka dari itu saya meminta maaf jika ada kekurangan-kekurangan dalam laporan ini. Besar harapan saya semoga laporan ini dapat bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan penulis pada khususnya. Dengan segala ketidaksempurnaan yang terkandung dalam laporan ini, saya sangat mengharapkan saran serta kritik yang bersifat konstruktif dan membangun untuk perbaikan ke arah yang lebih baik. Akhir kata saya mengucapkan terima kasih. Jimbaran, 20 Desember 2020 Penulis, Putu Sri Puspadewi MATEMATIKA TERAPAN i DAFTAR ISI KATA PENGANTAR………………………………………………………………………..i DAFTAR ISI………………….………………………………….…………………………..ii BAB I PENDAHULUAN...………………………………………………………………….1 1.1 Latar Belakang...…………………………………………………………………1 1.2 Rumusan Masalah...……………....……………………………………………...1 1.3 Tujuan...……………………………………………………………….…………1 BAB II PEMBAHASAN...…………………………………………………………………..2 2.1 Tiang Listrik Penerangan Jalan Umum...………………………………………..2 2.2 Jenis-Jenis Tiang Listrik Penerangan Jalan Umum……………………………...2 2.3 Pemasangan Tiang Listrik Yang Baik dan Benar………………………………..3 2.4 Pemasangan Tiang Listrik Sesuai Jenis Jalan……………………………………5 2.5 Tinggi Tiang Listrik Sesuai Standar PLN………………………………………..7 2.6 Ketentuan Pemasangan Lampu…………………………………………………..8 BAB III PENGOLAHAN DATA…………………………………………………………..12 3.1 Teori Perbandingan Trigonometri………………………………………………12 3.2 Aturan Sinus...…………………………………………………………………..13 3.3 Aturan Cosinus...………………………………………………………………..13 3.4 Pembahasan Kasus………………………………………………………...........14 BAB IV PENUTUP...………………………………………………………………………17 4.1 Kesimpulan……………………………………………………………………..17 4.2 Saran...………………………………………………………………………….17 DAFTAR PUSTAKA...…………………………………………………………………….18 MATEMATIKA TERAPAN ii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penerangan jalan umum (PJU) merupakan suatu infrastruktur yang sangat berperan penting dalam mendukung jalanan, utamanya pada kondisi malam hari. Sehingga, jalan memiliki perananan penting dalam kehidupan diantaranya memperlancar arus distribusi barang dan jasa, sebagai akses penghubung antar daerah yang satu dengan daerah yang lain serta dapat meningkatkan perekonomian dan taraf hidup masyarakat. Taraf hidup masyarakat yang dimaksud yakni; mendukung aktivitas masyarakat di malam hari, meningkatkan keselamatan dan kenyamanan pengendara, untuk keamanan lingkungan dan mencegah kriminalitas serta dapat memperindah jalanan. Konsep terkait penerangan jalan umum tentunya tidak lepas dari aliran arus listrik yang didistribusikan oleh PT. Perusahaan Listrik Negara atau yang lebih dikenal dengan singkatan PLN. PT. Perusahaan Listrik Negara (Persero) merupakan tempat pendistribusian listrik yang dituntut untuk mampu melayani kebutuhan pelanggan. Pelanggan menginginkan adanya kemudahan dan kecekatan PLN dalam melayani, karena energi listrik memang sudah menjadi kebutuhan prioritas bagi masyarakat. Apabila pelayanan dianggap tidak sesuai atau bahkan merugikan pelanggan, komplain atau protes segera dilayangkan. Komplain yang selama ini terjadi biasanya disebabkan oleh, antara lain: seringnya terjadi gangguan listrik, petugas yang salah dalam menghitung meteran, kurang ramah dan cekatannya para petugas pelayanan, birokrasi yang berbelit-belit, atau calon pemasangan instalasi listrik yang baru. Lampu penerangan jalan adalah bagian dari bangunan pelengkap jalan yang dapat diletakkan atau dipasang di kiri maupun kanan jalan dan atau di tengah (di bagian median jalan) yang digunakan untuk menerangi jalan maupun lingkungan di sekitar jalan yang diperlukan termasuk persimpangan jalan (intersection), jalan layang (interchange, overpass, fly over), jembatan dan jalan di bawah tanah (underpass, terowongan). Dalam pemasangan lampu penerangan pastinya sangat diperlukannya tiang listrik PJU yang harus sesuai dengan aturan penggunaan serta penempatannya yang disesuaikan dengan fungsinya. Maka dari itu diperlukannya pembahasan terkait penentuan jenis tiang listrik, perizinan dalam pemasangan, survei sebelum dilakukannya pemasangannya, dan persiapan dari segi SDM beserta kelengkapan lainnya. 1.2 Rumusan Masalah 1. Apa manfaat tiang listrik penerangan jalan umum ? 2. Bagaimana standar tiang listrik dalam penerangan yang memenuhi standar untuk diproduksi dan digunakan? 3. Bagaimana penerapan konsep Matematika Terapan dalam pengolahan data sesuai standar tiang listrik penerangan jalan umum? 1.3 Tujuan 1. Mahasiswa/i mampu memaparkan manfaat tiang listrik penerangan jalan umum. 2. Mahasiswa/i mengetahui standar-standar dalam pemasangan tiang listrik penerangan jalan umum. 3. Mahasiswa/i mampu menyajikan dan melampirkan pengolahan data pada tiang listrik sesuai konsep Matematika Terapan. MATEMATIKA TERAPAN 1 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Tiang Listrik Penerangan Jalan Umum Lampu penerangan jalan umum dimaksudkan adalah satu unit lengkap, dimana terdiri dari sumber cahaya yang berasal dari lampu atau luminer, elemen optik seperti pemantul, penyebar maupun pembias cahaya, elemen kelistrikan seperti konektor ke power supply dan lainnya. Tidak ketinggalan adalah struktur penopang lampu penerangan jalan yakni lengan penopang. Tiang penopang vertikal dan pondasi dari tiang tersebut. Tiang listrik PJU merupakan struktur penting dari lampu penerangan jalan umum, sehingga sangat berperan penting dalam meningkatan keselamatan lalu lintas dan keamanan. Penggunaan tiang penyangga lampu penerangan jalan umum (PJU) yang dibuat dengan bahan-bahan tertentu seperti besi dan baja seamless merupakan elemen penting dalam menunjang berbagai kegiatan di malam hari. Bahan-bahan yang digunakan sebagai dasar dalam pembuatan tiang listrik PJU yaitu: Besi. Plat besi baja yang dalam prosesnya akan dipotong dan disesuaikan dengan diameter standar tinggi merupakan salah satu bahan yang paling lumrah digunakan. Bahan jenis ini terkenal kuat dan awet serta tahan korosi dan karat. Logam pipa. Tiang PJU dekoratif dan klasik merupakan jenis tiang yang menggunakan logam pipa. Bahan dari logam pipa ini cenderung lebih ringan dan mudah dibentuk sesuai keinginan. Pipa besi bulat. Adapun manfaat dari tiang listrik PJU, diantaranya: Dapat meningkatkan kenyamanan dan keselamatan bagi para pengguna jalan Mencegah terjadinya suatu tindak kriminalitas di malam hari Membantu navigasi bagi para pengguna jalan Menambah kesan indah pada jalan dan lingkungan sekitar 2.2 Jenis-Jenis Tiang Listrik Penerangan Jalan Umum Tiang merupakan komponen yang digunaka untuk menopang lampu. Beberapa jenis tiang yang digunakan untuk lampu jalan adalah tiang besi dan tiang octagonal. Berdasarkan bentuk lengannya (stang ornament), tiang lampu jalan dapat dibagi : 1. Tiang lampu dengan lengan tunggal 2. Tiang lampu dengan lengan ganda 3. Tiang lampu tegak (tanpa lengan) Tiang lampu jalan, ditanam dalam suatu pondasi tiang sehingga berdiri kokoh. 1. Lengan Tunggal Sumber : SNI 7391, 2008 MATEMATIKA TERAPAN 2 2. Tiang Lampu Lengan Ganda Sumber : SNI 7391, 2008 3. Tiang lampu Tanpa Lengan Sumber : SNI 7391, 2008 Adapula beberapa jenis tiang lampu penerangan jalanan umum yang bisa dijadikan referensi yang sesuai dengan kebutuhan dan kondisi jalan yang membutuhkan penerangan. 1. Tiang PJU High Mast. Tiang PJU High Mast (High Mast Lighting) merupakan salah satu jenis tiang yang sangat cocok digunakan untuk pencahayaan yang lebih luas, misalnya untuk dipasang di lapangan, bandara, dermaga, tempat parker dan lain sebagainya. 2. Tiang PJU Oktagonal. Tiang yang satu ini sering disebut tiang general purpose. Tiang octagonal biasanya digunakan untuk jalanan yang luas dan di tempat-tempat terbuka seperti tempat olahraga, lapangan dan semacamnya. Tiang PJU octagonal memiliki tinggi mulai dari 4,5 meter hingga 35 meter dan dapat disesuaikan dengan kebutuhan. 3. Tiang PJU Hexagonal. 2.3 Pemasangan Tiang Listrik yang Baik dan Benar Pemasangan tiang PJU tidak boleh sembarang. Ada teknik dan aturan khususnya. Perlu ketelitian, ketepatan, dan keahlian supaya tiang bisa terpasang dengan baik dan berfungsi dengan efisien. Hal ini juga memerlukan seorang tenaga ahli khusus di bidang ini, yang tentunya sudah terlatih dan berpengalaman dalam waktu yang lama sampai paham betul mengenai metodenya. Pasalnya, lampu penerangan jalan umum dinikmati oleh khalayak umum, hampir semua orang merasakan manfaatnya. Jadi jika tiang tidak dipasang dengan benar dan tepat, tiang PJU mungkin justru akan merugikan banyak orang. MATEMATIKA TERAPAN 3 Namun sebelum pemasangan tiang PJU benar-benar terlaksana, kita juga perlu mempersiapkan beberapa hal yang tak boleh terlewatkan. Berikut hal-hal yang perlu dipersiapkan sebelum pemasangan tiang lampu PJU. 1. Penentuan jenis tiang PJU. Sebelum memasang tiang lampu, sebaiknya Anda pastikan dahulu jenis tiang PJU apa yang hendak dipasang. Karena untuk tiap jenisnya memiliki langkah yang berbeda, terutama dalam hal perizinan pemasangan. Jadi, ada 2 jenis utama tiang PJU, yaitu PJU PLN dan PJU Tenaga Surya. PJU PLN yaitu tiang PJU yang disediakan oleh pemerintah dengan menggunakan listrik PLN, sementara PJU Tenaga Surya biasanya disediakan mandiri oleh masyarakat dengan menggunakan tenaga surya. 2. Perizinan pemasangan. Terkhusus yang ingin memasang PJU PLN harus mengurus izin ke pemerintah desa hingga ke pemerintah kabupaten atau kota. Sebab, pemerintahlah yang akan mendanai semua pembiayaan pemasangan tiang PJU. Terutama jika pelanggan ingin melakukan pemasangan PJU PLN mandiri, pelanggan harus meminta izin kepada pemerintah, jika tidak, maka pemasangan PJU akan dianggap ilegal dan termasuk pencurian listrik PLN. Sementara bagi yang ingin memasang PJU Tenaga Surya, pelanggan bisa melakukan pemasangan PJU secara swadaya bersama masyarakat sekitar. Karena pembiayaan juga akan ditanggung sendiri. 3. Survei lokasi pemasangan PJU. Ketika kita telah menentukan lokasi pemasangan, kita perlu untuk menyurveinya guna memastikan kesesuaian lokasi dengan desain PJU yang dibuat. Hal ini juga berkaitan dengan penghitungan bagaimana jarak PJU yang satu dengan yang lainnya yang hendak dipasang. 4. Persiapan SDM, material, dan peralatan. Setelah mengurus perizinan dengan pemerintah, selanjutnya ialah teknisi, material, dan peralatan yang diperlukan. Tanpa mereka, pemasangan tidak akan bisa terlaksana. Tentu harus memperhatikan bagaimana kualitasnya. Yang perlu juga diketahui, dalam pemasangan PJU terdapat ketentuan sebagai berikut. 1. Jarak antar titik lampu yang satu dengan yang lain 40 – 50 Meter. 2. Daya lampu mercuri maksimal 160 Watt atau lampu hemat energi setara untuk jalan kota dan kawasan perumahan yang dibangun . 3. Lampu Penerangan Jalan Harus diasang dengan menggnakan jaringan penrangan jalan sendiri. Umumnya, pemasangan PJU terdapat 2 cara, yaitu : 1. Under Ground (Kabel Bawah Tanah) Pemasangan menggunakan metode ini harus mengikuti ketentuan pemasangan kabel tanah sesuai dengan Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000). Kabel jenis NYY perlu diberi pelindung berupa pipa atau pasir dan batu bata, atau lainnya ketika ditanam. Tetapi penanaman kabel ini tidak dianjurkan untuk dipasang di daerah yang memiliki tekanan besar seperti penyeberangan jalan, perempatan, atau pertigaan jalan. Kabel jenis NYFGBI tidak perlu diberi pelindung ketika ditanam di tanah, karena sudah dilengkapi dengan pelindung sendiri berupa lapisan baja. Dan bisa dipasang di mana saja karena tahan dengan tekanan yang besar sekalipun. NYM bukanlah jenis kabel yang digunakan untuk metode ini, untuk itu, jangan gunakan kabel ini jika memilih metode kabel bawah tanah. MATEMATIKA TERAPAN 4 2. Metode Kabel Udara Proses pemasangan harus mengikuti prosedur yang sesuai dengan ketentuan dalam Persyaratan Umum Instalasi Listrik 2000 (PUIL 2000). Di dalam PUIL, ada beberapa jenis kabel yang bisa digunakan untuk metode kabel udara, meliputi NFY, NFAY, NF2X, NFA2X, dan lain-lain. Adapun yang paling sering digunakan yaitu TC (Twistet Cable). 2.4 Pemasangan Tiang Listrik Sesuai Jenis Jalan Penempatan pondasi tiang lampu jalan harus disesuaikan dengan kondisi jalan di lapangan dan penulangan pada kaki tiang juga disesuaikan bersamaan dengan rencana pemilihan jenis tiang lampu dan pondasi yang digunakan. LPJU dipasang diberbagai jenis atau kelas jalan dimana kebutuhannya disesuaikan. Adapun kelas-kelas jalan tersebut adalah sebagai berikut. Jalan Trotoar Jalan trotoar adalah jalur pejalan kaki yang umumnya sejajar dengan jalan dan lebih tinggi dari permukaan perkerasan jalan untuk menjamin keamanan pejalan kaki yang bersangkutan. Jalan Lokal Jalan lokal merupakan jalan umum yang berfungsi melayani angkutan setempat dengan ciri perjalanan jarak dekat, kecepatan rata-rata rendah, dan jumlah jalan masuk tidak dibatasi. Jalan Kolektor Jalan kolektor merupakan jalan umum yang berfungsi melayani angkutan pengumpul atau pembagi dengan ciri perjalanan jarak sedang, kecepatan rata-rata sedang, dan jumlah jalan masuk dibatasi. Jalan Arteri Jalan arteri merupakan jalan umum yang berfungsi melayani angkutan utama dengan ciri perjalanan jarak jauh, kecepatan rata-rata tinggi, dan jumlah jalan masuk dibatasi secara berdaya guna. Jalan Layang Jalan layang merupakan perlengkapan jalan bebas hambatan untuk mengatasi hambatan karena konflik dipersimpangan melalui kawasan kumuh yang sulit ataupun melalui kawasan rawa-rawa. Jalan Terowongan Terowongan adalah sebuah tembusan dibawah permukaan tanah atau gunung yang biasa digunakan untuk lalu lintas kendaraan (umumnya mobil atau kereta api) maupun para pejalan kaki atau pengendara sepeda sebagai sebuah tembusan dari suatu tempat ke tempat lainnya. Jalan Simpang Susun Simpang susun adalah persimpangan tidak sebidang dimana dapat dilakukan perpindahan dari satu kaki persimpangan ke kaki lainnya melalui akses yang terhubung tidak sebidang. MATEMATIKA TERAPAN 5 Sistem penempatan lampu penerangan jalan Jenis jalan / jembatan Sistem penempatan lampu yang digunakan - Jalan arteri sistem menerus dan parsial. - Jalan kolektor sistem menerus dan parsial. - Jalan lokal sistem menerus dan parsial. - Persimpangan, simpang susun, ramp sistem menerus. menerus. - Jembatan sistem - Terowongan sistem menerus bergradasi pada ujung-ujung terowongan. Di daerah-daerah atau kondisi dimana median sangat lebar (> 10 meter) atau pada jalan dimana jumlah lajur sangat banyak (> 4 lajur setiap arah) perlu dipertimbangkan dengan pemilihan penempatan lampu penerangan jalan kombinasi dari cara-cara tersebut di atas dan pada kondisi seperti ini, pemilihan penempatan lampu penerangan jalan direncanakan sendiri-sendiri untuk setiap arah lalu-lintas. Penataan letak lampu penerangan jalan Tempat Jalan satu arah Jalan dua arah Penataan / pengaturan letak - Persimpangan MATEMATIKA TERAPAN di kiri atau kanan jalan; di kiri dan kanan jalan berselang-seling; di kiri dan kanan jalan berhadapan; dibagian tengah / separator jalan. di bagian tengah / median jalan; kombinasi antara di kiri dan kanan berhadapan dengan dibagian tengah / median jalan; katenasi (dibagian tengah jalan dengan sistem digantung) dapat dilakukan dengan menggunakan lampu menara dengan beberapa lampu, umumnya ditempatkan di pulau-pulau, di median jalan, diluar daerah persimpangan (dalam RUMIJA ataupun dalam RUWASJA) 6 2.5 Tinggi Tiang Listrik Sesuai Standar PLN Contoh bentuk dan dimensi lampu penerangan jalan JENIS LAMPU TINGGI LAMPU (M) LEBAR JALAN ( M ) TINGKAT PENCAHAYAAN 6 7 8 9 10 11 4 32 - - - - - 5 35 35 35 34 32 - 8 38 36 33 31 30 29 55W SOX 8 38 38 33 32 30 28 90W SOX 8 58 55 52 50 48 45 90W SOX 8 35 33 31 30 29 28 135W SOX 10 45 44 43 41 40 39 35W SOX MATEMATIKA TERAPAN 3,5 LUX 8,0 LUX 10,0 LUX 7 135W SOX 10 25 24 23 22 21 20 160W SOX 10 37 36 35 33 32 31 160W SOX 10 - - 22 21 20 20 50 SON atau 80W MBRU 4 29 29 26 - - - 5 32 31 30 29 28 27 70 SON atau 125 W MBF/U 8 48 44 43 41 39 37 70 SON atau 125W MBF/U 8 32 31 30 28 28 24 100W SON 150W SON atau 250W MBF/U 8 45 42 40 38 36 34 8 48 47 45 43 41 39 100W SON 8 28 28 23 - - - 250W SON atau 400W MBF/U 10 - - 55 53 50 47 10 36 35 33 32 30 28 20 LUX 12 - - 39 38 37 36 30 LUX 250W SON atau 400W MBF/U 400W SON 20,0 LUX 30,0 LUX 3,5 LUX 8,0 LUX 10 LUX 2.6 Ketentuan Pemasangan Lampu Memasang lampu pada penerangan jalan harus sangat diperhatikan menurut jenis, tipe, dan kegunaannya. Ada macam-macam jenis lampu yang perlu diketahui, diantaranya: 1. Lampu Incandencent Prinsip kerjanya adalah dengan cara menghubung singkat listrik pada filament carbon (C) sehingga terjadi arus hubung singkat yang mengakibatkan timbulnya panas. Panas yang terjadi dibuat hingga suhu tetentu sampai mengeluarkan cahaya. 2. Lampu Helogen Prinsip kerjanya adalah karena memijarnya filament pada saat filament membara tungsten akan menguap, lalu gas halogen akan mngikat uap tersebut dan akan menghasilkan cahaya. 3. Lampu TL Prinsip Kerjanya adalah lampu ini bekerja menggunakan gas flour untuk menghasilkan cahaya dimana energi listrik akan membangkitkan gas didalam tabung lampu sehingga timbul sinar ultra violet. 4. Lampu Mercury Prinsip kerjanya adalah sama dengan lampu TL yaitu cahaya yang dihasilkan berdasarkan terjadinya loncatan electron didalam tabung lampu. MATEMATIKA TERAPAN 8 5. Lampu LED Prinsip kerjanya adalah dengan menggunakan sub-strat seng selenida yang dapat memancarkan cahaya biru dari area aktif dan cahaya kuning dari substrat itu sendiri Batasan penempatan lampu penerangan jalan tergantung dari tipe lampu, tinggi lampu, lebar jalan dan tingkat kemerataan pencahayaan dari lampu yang akan digunakan. Jenis Lampu Efisiensi rata-rata (lumen/wat) Umur rencana rata-rata (jam) Daya (watt) Pengaruh thd warna obyek Keterangan - Lampu tabung fluorescent tekanan rendah 60 – 70 8.000 – 10.000 18 - 20; 36 - 40 Sedang - - Lampu gas merkuri tekanan tinggi (MBF/U) 50 – 55 16.000 – 24.000 125; 250; 400; 700 Sedang - - - Lampu gas sodium bertekanan rendah (SOX) 100 - 200 8.000 10.000 90; 180 Sangat buruk - - MATEMATIKA TERAPAN untuk jalan kolektor dan lokal; efisiensi cukup tinggi tetapi berumur pendek; jenis lampu ini masih dapat digunakan untuk hal-hal yang terbatas. untuk jalan kolektor, lokal dan persimpangan; efisiensi rendah, umur panjang dan ukuran lampu kecil; jenis lampu ini masih dapat digunakan secara terbatas. Untuk jalan kolektor, lokal, persimpangan, penyeberangan, terowongan, tempat peristirahatan (rest area); Efisiensi sangat tinggi, umur cukup panjang, ukuran lampu besar sehingga sulit untuk mengontrol cahayanya dan cahaya lampu sangat buruk karena warna kuning; Jenis lampu ini dianjurkan digunakan karena faktor efisiensinya yang sangat tinggi. 9 - Lampu gas sodium tekanan tinggi (SON) 110 12.000 20.000 150; 250; 400 Buruk - - Untuk jalan tol, arteri, kolektor, persimpangan besar/luas dan interchange; efisiensi tinggi, umur sangat panjang, ukuran lampu kecil, sehingga mudah pengontrolan cahayanya; Jenis lampu ini sangat baik dan sangat dianjurkan untuk digunakan. Pemilihan jenis dan kualitas lampu penerangan jalan didasarkan pada : 1) Nilai efisiensi (ada pada tabel di atas); 2) Umur rencana; 3) Kekontrasan permukaan jalan dan obyek Berikut ini tabel uraian penempatan lampu penerangan jalan. MATEMATIKA TERAPAN 10 Contoh gambar perencanaan dan penempatan lampu penerangan jalan. Keterangan : H (tinggi tiang lampu) L (lebar badan jalan, termasuk median jika ada) E (jarak interval antar tiang lampu) S1 + S2 ( proyeksi kerucut cahaya lampu) S1 (jarak tiang lampu ke tepi perkerasan) S2 (jarak dari tepi kereb ke titik penyinaran terjauh I sudut inklinasi pencahayaan) I (sudut pencahayaan atau penerangan) MATEMATIKA TERAPAN 11 BAB III PENGOLAHAN DATA 3.1 Teori Perbandingan Trigonometri Dasar dari Trigonometri adalah Konsep kesebangunan segitiga siku-siku. Sisi-sisi yang bersesuaian pada dua bangun datar yang sebangun memiliki perbandingan yang sama. Pada geometri Euclid, jika masing-masing sudut pada dua segitiga memiliki besar yang sama, maka kedua segitiga itu pasti sebangun. Hal ini adalah dasar untuk perbandingan trigonometri sudut lancip. Konsep ini lalu dikembangkan lagi untuk sudutsudut non lancip (lebih dari 90 derajat dan kurang dari nol derajat). AB disebut Sisi Miring atau Hipotenusa BC disebut Sisi Depan atau Opposite AC disebut Sisi Samping atau Adjacent atau bisa juga: BC = sisi depan α AC = sisi pada α Perbadingan Trigonometri 𝑩𝑪 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒅𝒆𝒑𝒂𝒏 Sin α = 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒎𝒊𝒓𝒊𝒏𝒈 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒔𝒂𝒎𝒑𝒊𝒏𝒈 Cos α = 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒎𝒊𝒓𝒊𝒏𝒈 = 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒅𝒆𝒑𝒂𝒏 Tan α = 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒔𝒂𝒎𝒑𝒊𝒏𝒈 = 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒔𝒂𝒎𝒑𝒊𝒏𝒈 Cotangen α = 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒅𝒆𝒑𝒂𝒏 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒎𝒊𝒓𝒊𝒏𝒈 Secan α = 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒔𝒂𝒎𝒑𝒊𝒏𝒈 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒎𝒊𝒓𝒊𝒏𝒈 Cosecan α = 𝑺𝒊𝒔𝒊 𝒎𝒊𝒓𝒊𝒏𝒈 Contoh : = 𝑩𝑨 𝑨𝑪 𝑨𝑩 𝑩𝑪 𝑨𝑪 = = 𝑨𝑪 𝑩𝑪 𝑩𝑨 = 𝑨𝑪 𝑩𝑨 𝑩𝑪 = 𝟏 𝐜𝐨𝐬 𝜶 = 𝟏 𝐬𝐢𝐧 𝜶 Segitiga ABC siku-siku di B. Tentukan : B A Sins α, Cos α, Sec α, Tg β, Cotg β, Cosec β α β C Jawab : Sin α = BC/AC Cos α = AB/AC MATEMATIKA TERAPAN 12 Sec α = AC/AB Tg β Cotg β = BC/AB Cosec β = AC/AB = AB/BC 3.2 Aturan Sinus Aturan sinus berbunyi bahwa perbandingan panjang sisi sebuah segitiga dengan sinus sudut yang menghadapnya memiliki nilai yang sama. Aturan Sinus adalah teorema berupa persamaan yang menghubungkan nilai sinus sudut dalam segitiga dengan panjang sisi di depannya dalam bentuk perbandingan. Jika diberikan segitiga sembarang ABC seperti pada gambar, maka berlaku persamaan berikut. 𝒂 𝒃 𝒄 = = 𝑺𝒊𝒏 𝑨 𝐒𝐢𝐧 𝑩 𝑺𝒊𝒏 𝑪 Catatan: Aturan Sinus ini berlaku baik untuk segitiga lancip maupun segitiga dengan sudut tumpul. Jika d adalah diameter luar suatu segitiga maka berlaku d= 𝒂 𝒃 𝒄 = = 𝑺𝒊𝒏 𝑨 𝐒𝐢𝐧 𝑩 𝑺𝒊𝒏 𝑪 3.3 Aturan Cosinus Aturan Cosinus adalah teorema yang digunakan untuk menentukan panjang sisi depan suatu sudut dengan menggunakan hubungan dua panjang sisi pengapit sudut tersebut dan nilai cosinusnya. Aturan Cosinus digunakan jika : Diketahui dua sisi dan sudut apitnya, dan Diketahui ketiga sisi-sisinya. MATEMATIKA TERAPAN 13 Aturan Cosinus jika diketahui dua sisi dan satu sudut apitnya : a2 = b2 + c2 - 2bc Cos α b2 = a2 + c2 - 2ac Cos β c2 = a2 + b2 - 2ab Cos γ 3.4 Pembahasan Kasus Keterangan: Lp : lebar parit Lj : lebar jalan a : jarak lampu dengan titik di sisi terjauh lebar jalan b : jarak lampu dengan titik di tengah-tengah lebar jalan c : jarak tiang dengan lampu T : tinggi tiang listrik sesuai standar PLN β : sudut antara garis tegak lampu dengan sisi a λ : sudut antara garis tegak lampu dengan sisi b Berdasarkan pengumpulan informasi terkait dengan standar aturan pengukuran dan pemasangan tiang listrik penerangan jalan, maka didapat data-data sebagai berikut. No Uraian Besaran Nilai 1. Lebar jalan ( Lj ) 7 meter 2. Lebar parit ( Lp ) 1 meter 3. Tinggi tiang ( T ) 13 meter 4. Jarak tiang dengan lampu ( c ) 3 meter Data-data di atas dapat digambarkan pada gambar perencanaan berikut ini. MATEMATIKA TERAPAN 14 3m 13m 10 m 1m Konsep Trigonometri, sin, dan cos dapat diaplikasikan pada penggambaran di atas, sehingga dari konsep tersebut dapat dicari nilai dari; β, λ, a, dan b, berikut pembahasannya. Sudut λ Menggunakan konsep Tangen 𝟓 𝐒𝐢𝐬𝐢 𝐝𝐞𝐩𝐚𝐧 Tan λ = 𝐒𝐢𝐬𝐢 𝐬𝐚𝐦𝐩𝐢𝐧𝐠 = = 0.3846 𝟏𝟑 Besar sudut λ = arc tan (0.3846) = 21.036˚ Sudut β Menggunakan konsep Tangen 𝟏𝟎 𝐒𝐢𝐬𝐢 𝐝𝐞𝐩𝐚𝐧 Tan β= 𝐒𝐢𝐬𝐢 𝐬𝐚𝐦𝐩𝐢𝐧𝐠 = = 0.7692 𝟏𝟑 Besar sudut λ = arc tan (0.7692) = 37.567˚ Nilai a Menggunakan konsep phytagoras pada segitiga a = √132 + 102 = √269 = 16.4012 m Jadi, nilai a atau jarak lampu dengan titik di sisi terjauh lebar jalan yaitu sejauh 16.4012 m Nilai b Menggunakan konsep phytagoras pada segitiga b = √132 + 52 = √194 = 13.9283 m Jadi, nilai b atau jarak jarak lampu dengan titik di tengah-tengah lebar jalan yaitu sejauh 13.9283 m. MATEMATIKA TERAPAN 15 Dokumentasi atau scan penyelesaian secara manual pada kertas Analisa Hasil Pengolahan Data Setelah melakukan perhitungan terhadap data-data penerangan jalan umum yang tertera di atas, maka dapat dilakukan analisa sebagai berikut. No. Nama Pengolahan Data Hasil Besar Sudut λ 21.036˚ 1. Besar Sudut β 37.567˚ 2. Jarak lampu dengan titik di sisi terjauh lebar 16.4012 m 3. jalan (a) 4. Jarak lampu dengan titik di tengah-tengah lebar jalan (b) MATEMATIKA TERAPAN 13.9283 m 16 BAB IV PENUTUP 4.1 Kesimpulan Penerangan jalan terutama umum dapat sangat mempengaruhi mulai dari aktivitas sosial hingga pemenuhan kebutuhan bagi masyarakat. Pemasangan penerangan jalan umum dari segi ukuran tiang penopang, jenis lampu yang akan digunakan, tempat pemasangan, ukuran jalan, jenis medan dan sebagainya harus berdasarkan standar yang ditetapkan menurut PUIL dan PLN. Sehingga dengan adanya standar yang berlaku, tidak sembarang orang dapat mendirikan tiang listrik penerangan jalan umum, harus melalui berbagai macam persyaratan yang telah ditetapkan. Dalam Teknik Elektro, terutama Teknik Listrik tentunya berkaitan erat dengan aturanaturan serta perhitungan terhadap data-data yang digunakan untuk merencanakan pendirian tiang listrik penerangan jalan umum. Maka, disinilah konsep Matematika Terapan dapat diaplikasikan pada perhitungan data-data tiang listrik tersebut. Sesuai dengan bahasan yakni Konsep Trigonometri, Phytagoras, Aturan Sin, dan Aturan Cos sangat berguna atau bermanfaat dalam mencari nilai pada sudut antara garis tegak lampu dengan sisi-sisinya, jarak lampu dengan titik di sisi terjauh lebar jalan, dan jarak lampu dengan titik di tengahtengah lebar jalan. 4.2 Saran Dari pembuatan serta penyusunan laporan ini, maka penulis menyarankan hal-hal di bawah ini. a. Di dalam laporan yang mengangkat topik Lampu Penerangan Jalan Umum terlalu berpaku pada beberapa pembahasan pada kasus yaitu penentuan nilainilai yang pada data di atas, sehingga pengolahan data belum mencakup secara luas, sehingga saran yang dapat penulis berikan yaitu semoga pembahasan kasus-kasus yang ditentukan dapat mencakup hal-hal yang belum disebutkan pada pokok bahasan di atas seperti contoh data untuk menentukan intensitas cahaya pada LPJU. b. Konsep Matematika Terapan yang lain semoga dapat dibahas lebih lagi dalam pengaplikasian Teknik Listrik di kehidupan sehari-hari. MATEMATIKA TERAPAN 17 DAFTAR PUSTAKA SNI 7391, (2008). Spesifikasi Penerangan Jalan di Kawasan Perkotaan. Jakarta : Badan Standardisasi Nasional Sangka, I G N, 2011, Matematika Terapan I, Politeknik Negeri Bali, Badung. MATEMATIKA TERAPAN 18