IPA

Pengertian Pesawat Sederhana, Jenis, dan Contohnya

Apa itu pesawat sedehana? Ayo simak jenis dan contohnya – Sobat pernah melakukan kegiatan seperti membuka penutup sebuah botol? memotong-motong kertas? mengangkat ember berisi air atau mengiris sayuran? membuka baut sepeda motor? atau menggunting kuku?

Jika pernah, apakah sobat melakukan semua kegiatan ini hanya menggunakan tangan kosong atau menggunakan berbagai jenis alat?

Ayo simak penjelasan salah satu cara sederhana meringankan pekerjaan manusia dengan bantuan pesawat sederhana.

Pengertian Pesawat Sederhana

Jika kita menganalisis kegiatan sehari-hari tidak lepas dari benda-benda ini.

Benda-benda ini berguna untuk membantu tugas-tugas kita. Dalam konsep fisika sebutannya pesawat.

Pesawat yang saya maksud disini bukan alat transportasi udara yang bisa terbang lohh sobat.

Namun sebutan pesawat karena tingkat kompleksitas dari pesawat yang sering kita pakai sangat sederhana (simple). Maka dinamakan dengan istilah pesawat sederhana.

Pesawat sederhana adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah atau besarnya gaya. Secara umum, alat ini dapat disebut sebagai mekanisme paling sederhana yang memanfaatkan keuntungan mekanik dalam mendoblekan gaya.

Cobalah untuk memperhatikan, sobat akan mempelajari berbagai jenis pesawat sederhana. Namun yang harus sobat pahami antara lain, roda bergandar, tuas, katrol, bidang miring, baji, dan sekrup.

  • Sebuah Titik T tempat tuas bertumpu disebut titik tumpu. Sedangkan jarak dari titik T sampai ke garis kerja beban sebutannya adalah lengan beban (lb). Jarak dari titik T sampai garis garis Tuas

Tuas bermanfaat dalam mengangkat beban berat, misalnya, besi, kayu dan sebagainya. Dapat melakukannya dengan cara menempatkan salah satu ujung batang besi di bawah batu, maka ujung yang lain berguna untuk menekan dan mengangkat beban.

Gambar. Penggunaan Tuas

Lengan kuas (lk) merupakan kerja gaya. Sedangkan berat benda yang akan diangkat disebut beban. Selain itu ada sebutan kuasa atau gaya yang telah diberikan ke tuas.

Untuk menghitung besar keuntungan pesawat, dapat menggunakan rumus keuntungan mekanik (Km) sebagai berikut:

ATAU

Prinsip kerja sebuah pesawat sederhana sama seperti menggunakan roda gigi sepeda, martil, lengan otot bawah kita, menggerakkan gerobang atau memakai gunting.

Pesawat Sederhana Memanfaatkan Asas Tuas
Gambar. Pesawat yang memanfaatkan asas Tuas

Katrol

Ada 2 jenis katrol, yaitu katrol tetap dan bergerak. Jenis katrol tetap masih dapat sobat lihat sebagai tuas. Katrol tetap mempunyai keuntungan hanya dapat mengubah arah gaya. Berikut ini adalah rumus untuk keuntungan mekanik katrol tetap:

Jika keuntungan mekanis sama dengan 1 (satu) artinya sama saja tidak ada keuntungan.

Namun untuk mengangkat sebuah beban, kita tidak perlu mengecilkan gaya yang akan kita berikan. Artinya gaya yang diperlukan masih sama dengan bobot objek.

Tetapi hal yang dapat dilakukan katrol tetap adalah mengubah arah gaya. Contohnya saat menggunakan kerekan untuk mengambil air di sumur. Pasti menggunakan kerekan tersebut rasanya lebih mudah. Jika kita bandingkan mengambil air sumur hanya menggunakan ember dan tali tanpa bantuan katrol.

Katrol Tetap
Gambar. Katrol Tetap

Bagaimana tentang jenis katrol bergerak? Apa keuntungan mekanik saat menggunakannya? Pada katrol yang bergerak setiap kekuatan kuasa hanya membawa setengah dari berat berat. (Baca Juga: Macam-macam Energi)

Gambar. Katrol Bergerak

Untuk menghitung keuntungan mekanik katrol bergerak, sobat bisa memakai rumus berikut:

ATAU

Katrol Majemuk atau Ganda

Apa yang sobat tahu tentang katrol majemuk?

Katrol ini memiliki sebutan lain yaitu katrol ganda, sebab memiliki lebih dari 1 katrol.

Katrol majemuk atauk ganda adalah katrol yang terdiri dari dari gabungan katrol tetap dan bebas. Jadi setiap benda yang akan kita pasang dalam sistem katrol berhubungan dengan tali dan selalui melalui katrol.

Adapun contohnya dapat sobat lihat pada gambar berikut:

Gambar. Katrol Ganda/Majemuk

Untuk menghitung keuntungan mekaniknya sama dengan jumlah katrol atau tali yang sobat pakai untuk menghubungan tiap-tiap katrol.

Ket:

Km = Keuntungan Mekanis

F = Kuasa

W = Berat benda

Contoh Soal

  • Budi mengangkat balok kayu seberat 100 N ke ketinggian 2 m. Maka hitunglah berapa banyak gaya dan usaha yang diperlukan Budi untuk mengangkat balok tersebut.

Jawaban.

Diketahui:

w = 200 N

s = h = 4 m

Ditanyakan:

F = …?

W = …?

Penyelesaian:

Keuntungan mekanik katrol tetap = 1 Km

Maka

Jadi gaya yang Budi perlukan untuk mengangkat batang kayu sebesar 100 Newton.

Untuk menghitung usaha, menggunakan rumus:

W = F s

W = 100 N x 2 m

Maka W = 200 Joule

Sedangkan Budi memerlukan usaha sebesar 200 Joule.

  • Agus menggunakan gaya 100 Newton untuk mengangkat balok besi dengan memakai katrol bergerak. Berapa berat beban yang Agus angkat?

Jawaban.

Diketahui:

F = 100 N

Ditanyakan: w = …?

Penyelesaian:

Maka Keuntungan mekanik katrol bergerak sebesar:

Pada katrol bergerak, Km= 2

Maka

W = Km x F

W = 2 x 100 N

Maka W = 200 N

Jadi, beban yang Agus angkat adalah sebesar 200 Newton.

Roda Bergandar

Apa sobat tahu bahwa roda bergandar paling sering berguna pada alat transportasi, seperti: sepeda, motor, mobil, kapal, dan pesawat?

Roda bergandar adalah sebuah roda yang bertujuan memutar atau menghubungkan dengan tiap-tiap gandar lain.

Yaa, sebuah roda.

Tentunya memiliki diameter.

Adapun diameter roda berganda lebih besar daripada diameter gandarnya.

Untuk menghitung keuntungan mekaniknya dapat menggunakan rumus ini:

Gambar. Roda Bergandar

Pesawat yang bekerja berdasarkan prinsip roda bergandar, misalnya kapstan, poros putaran dan kemudi mobil.

(a)(b)(c)
Gambar. (a) Kapstan, (b) Poros Putaran, (c) Kemudi Mobil

Contoh Soal

  • Berapa gaya yang roda berganda perlukan untuk memutar gandar sebanyak 1 putaran. Jika punya jari-jari roda sebesar 50 Cm dan jari-jari gandar 10 Centimeter. Sedangkan benda tersebut memiliki berat 400 Newton akan dinaikkan.

Diketahui :

R = 50 cm

r = 10 cm

W= 400 Newton

Ditanyakan:

Kuasa (F) = ….?

Jawaban :

Maka:

Gaya yang roda bergandar perlukan adalah 80 Newton.

Bidang Miring

Untuk mempermudah melakukan usaha, sehingga tidak perlu mengurangi jumlah usaha yang harus kita lakukan. Maka kita membutuhkan bidang miring.

Dengan memakai bidang miring, kuasa yang kita berikan saat menarik atau mendorong beban cenderung lebih kecil. Jika kita membandingkannya dengan mengangkat beban secara langsung.

Untuk mengukur Keuntungan mekanik saat menggunakan bidang miring.

Dapat menerapkannya dengan rumus berikut:

Keterangan:

h = tingggi bidang miring

l = panjang bidangmiring

Gambar. Bidang Miring

Latihan Soal

  • Andi menggunakan takal yang memiliki 4 katrol untuk menaikkan besi seberat 800 N ke gedung yang tingginya 8 meter. Jika gesekan antar katrol dengan dapat dapat terabaikan.

Hitunglah:

  1. Berapa jumlah Keuntungan mekanik takal?

2. Berapa jumlah gaya yang Andi butuhkan untuk menarik tali?

3. Andi harus mengeluarkan Usaha untuk menaikkan besi tersebut sebesar …

Jawaban:

1. Keuntungan mekanik takal = jumlah katrol = 4 Km

2. Andi membutuhkan jumlah Gaya sebesar = 200 Newton

3. Andi membutuhkan Usaha sebesar = 1.600 Joule

W = F. h = 200 N x 8 meter = 1.600 Joule

  • Terdapat bidang miring yang memiliki ketinggian sebesar 1 meter dan panjang 5 meter. Jika untuk memindahkan sebuat benda perlu 1.880 Newton. Maka berapa gaya yang perlu kita pakai?

Jawaban.

Diketahui:

w = 1.880 N

s = 5 m

h = 1 m

Ditanyakan:

F = …?

Penyelesaian:

w/F = s/h

1.880 N/F = 5 m/1 m

1.880 N/F = 5 F = 1.880 N/5

Maka F = 376 N

RPP Inspiratif SD 1 Lembar Kelas 1, 2, 3, 4, 5, dan 6

Related posts

Tinggalkan Balasan

Required fields are marked *