Pesawat Sederhana: Jenis, Rumus, Gambar & Soal

- Penulis

Minggu, 9 April 2023 - 17:22 WIB

facebook twitter whatsapp telegram line copy

URL berhasil dicopy

facebook icon twitter icon whatsapp icon telegram icon line icon copy

URL berhasil dicopy

Pesawat Sederhana Jenis Rumus Gambar Soal

Pesawat Sederhana Jenis Rumus Gambar Soal

Dalam melakukan aktivitasnya, manusia tentu menginginkan setiap usaha dapat dilakukan dengan mudah. Untuk memudahkan setiap urusan yang dilakukan, manusia menciptakan alat berupa pesawat sederhana. Ada banyak contoh penerapan alat ini dalam kehidupan sehari-hari.

Memahami Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan manusia untuk membantu mempermudah pekerjaan dalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan mesin sederhana dapat memberikan keuntungan mekanis karena beban berat dapat ditangani dengan sedikit tenaga.

Secara umum, pesawat sederhana dibagi menjadi 4 jenis, yaitu katrol, roda gigi, bidang miring, dan tuas. Keempat jenis pesawat sederhana tersebut dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari, baik di rumah maupun pada pekerjaan khusus yang membutuhkan peralatan mesin sederhana.

Pada pesawat sederhana terdapat konsep yang disebut keuntungan mekanis (KM). Keuntungan mekanis (KM) adalah angka yang digunakan untuk menunjukkan berapa kali sebuah pesawat sederhana mampu menggandakan gaya daya yang diberikan untuk mengangkat gaya beban.

Tipe Pesawat Sederhana

  1. Katrol

Ketika berbicara tentang katrol, hal pertama yang terlintas dalam pikiran tentu saja aplikasi katrol pada ember sumur. Bahkan, selain untuk mengangkut air dari sumur, katrol juga banyak digunakan dalam pembangunan gedung bertingkat oleh para tukang bangunan.

Pembangun menggunakan katrol untuk mengangkut material yang dibutuhkan untuk dinding seperti campuran pasir dan semen. Dengan katrol, tukang tidak perlu mengangkut material menaiki tangga secara manual.

Ada 3 jenis katrol yang umum digunakan, yaitu katrol tetap tunggal, katrol bebas tunggal dan katrol majemuk.

Katrol tetap merupakan jenis katrol yang paling banyak dijumpai, terutama untuk penggunaan skala rumahan, seperti pada sumur timba. Katrol tetap memiliki keuntungan mekanis sebesar 1. Sehingga pada satu katrol tetap, gaya yang diberikan akan setara dengan kemampuan menarik beban.

Katrol masih berfungsi untuk mengubah arah gaya. Saat tali yang terhubung ke katrol ditarik ke bawah, ember berisi air dari sumur bisa naik ke atas.

Pesawat Sederhana Jenis Rumus Gambar Soal
Gambar 1.
Katrol Tetap

Deskripsi Gambar 1. Katrol Tetap:

W = Gaya beban (N)
F = gaya daya (N)
A = lengan kekuatan
B = Beban lengan
Titik di tengah adalah tumpuan

Baca Juga :  Soal & Jawaban PAS Kelas 3 Tema 2 Semester 1

Katrol bebas adalah jenis katrol yang berfungsi untuk melipatgandakan gaya sehingga gaya pada daya yang diberikan dapat lebih kecil dari pada gaya beban. Katrol gratis dapat ditemukan di pelabuhan yang digunakan untuk mengangkut peti kemas.

Katrol bebas memiliki keuntungan mekanik 2. Dengan keuntungan mekanik 2, gaya 1 N dapat mengangkat beban sebesar 2 N.

1681035757 258 Pesawat Sederhana Jenis Rumus Gambar Soal
Gambar 2.
Katrol gratis

Deskripsi Gambar 2. Katrol Gratis:

W = Beban (N)
F = gaya daya (N)
A = lengan kekuatan
B = Beban lengan
O = titik tumpu

Beberapa katrol digunakan untuk membantu meringankan gaya yang harus diterapkan untuk membawa beban. Katrol ganda dibuat dengan menggabungkan katrol tetap dan katrol bebas yang kemudian dirangkai menjadi satu sistem yang terintegrasi.

1681035758 607 Pesawat Sederhana Jenis Rumus Gambar Soal
Gambar 3.
Katrol majemuk

Keuntungan mekanis menggunakan beberapa katrol sama dengan jumlah tali yang digunakan untuk mendukung gaya beban. Berdasarkan Gambar 3. di atas, keuntungan mekanis katrol berganda adalah 4 (daya tali tidak diperhitungkan).

Katrol majemuk umumnya digunakan dalam industri untuk mengangkut benda berat.

  1. Roda Gandar

Prinsip sumbu roda dapat ditemukan pada gigi roda sepeda. Gigi roda pada sepeda digunakan untuk memutar roda belakang sepeda. Langkah kaki akan memberikan tenaga untuk memutar poros roda.

1681035758 996 Pesawat Sederhana Jenis Rumus Gambar Soal
Gambar 4. Poros roda pada sepeda motor

Roda as juga banyak dijumpai pada kendaraan roda dua lainnya seperti sepeda motor. Roda gigi (gear) berfungsi sebagai pusat kendali pergerakan roda kendaraan yang terhubung langsung dengan roda.

Sedangkan roda kendaraan seperti sepeda menerapkan konsep roda berporos untuk mempercepat gaya saat berjalan. Roda gandar juga dapat ditemukan di sepatu roda, mobil, dan kursi roda.

  1. Bidang miring

Penerapan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari sangat mudah ditemukan, terutama pada saat memindahkan benda berat ke tempat yang lebih tinggi.

Misalnya, ketika seorang pengantar ingin membongkar atau menaikkan barang ke atas truk yang tinggi, biasanya digunakan papan kayu yang diletakkan dari atas bak mobil hingga ke tanah. Papan yang berfungsi sebagai bidang miring ini akan memudahkan pemindahan kotak.

Penggunaan bidang miring merupakan salah satu contoh penerapan bidang miring pada bidang sederhana. Contoh barang yang menerapkan prinsip bidang miring adalah pisau, tangga, dan sekrup.

  1. Tuas
Baca Juga :  RPP 1 Lembar Prakarya dan Kewirausahaan Kelas XI Semester 1 Revisi Terbaru

Salah satu pesawat sederhana yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah pengungkit. Pengungkit dibagi menjadi tiga jenis berdasarkan variasi letak titik tumpu, lengan beban dan lengan gaya.

Terdiri dari Power Force (Fk) – Support – Load Force (Fb). Contoh pengungkit jenis pertama adalah gunting.

1681035759 670 Pesawat Sederhana Jenis Rumus Gambar Soal
Gambar 5. Pengungkit

Terdiri dari gaya daya (Fk) – gaya beban (Fb – tumpuan). Contoh tuas jenis kedua adalah pembuka botol.

Terdiri dari gaya beban (Fb) – gaya daya (Fk) – tumpuan. Contoh tuas jenis ketiga adalah pinset.

Formula Pesawat Sederhana

  1. Bidang miring
1681035760 84 Pesawat Sederhana Jenis Rumus Gambar Soal
Gambar 6. Gaya yang bekerja pada benda pada bidang miring

Keuntungan mekanis pada bidang miring menggunakan rumus berikut:

KM = Gaya Beban (Fb) / Gaya Daya (Fk)

Pada gambar di atas terlihat bahwa segitiga besar sebangun dengan segitiga kecil, sehingga:

1681035760 886 Pesawat Sederhana Jenis Rumus Gambar Soal
  1. Tuas

Untuk mencapai kesetimbangan tuas: Fb x Lb = Fk x Lk

1681035761 899 Pesawat Sederhana Jenis Rumus Gambar Soal

Contoh Soal Bidang Sederhana

Seorang pembangun ingin mengangkat beban 200 N menggunakan katrol bebas. Hitunglah berapa gaya angkat yang dibutuhkan untuk dapat mengangkat beban yang berat tersebut!

Diskusi

Dikenal:

W = 200 N
Katrol bebas memiliki keuntungan mekanis 2

diminta:

Gaya angkat (F)

Menjawab:

W = 2F

F = ½ x W

F = ½ x 200 N = 100 N

Maka besarnya gaya angkat (F) yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut adalah 100 N

Seorang wanita menggunakan katrol tetap di rumahnya untuk mengangkut air dari sumur ember. Beban air yang harus diangkut beratnya 75 N. Hitunglah besarnya gaya angkat yang harus dikeluarkan ibu agar beban dapat diangkat ke atas.

Diskusi

Dikenal:

W = 75 N

diminta:

Gaya angkat (F)

Menjawab:

Katrol tetap memiliki keuntungan mekanis 1, maka:

F = W
F = 75 N
Sehingga gaya angkat yang harus anda keluarkan adalah 75 N

Melakukan pekerjaan secara manual tanpa bantuan alat tentu sangat sulit. Misalnya memaku atau melepas paku yang tertancap di tembok, tentunya diperlukan alat khusus untuk mempermudah pekerjaan tersebut. Berbagai alat yang digunakan disebut sebagai pesawat sederhana.

mejakelas.com

Berita Terkait

Bagaimana Cara Membuat Media Pembelajaran Interaktif? Begini Penjelasannya
Bagaimana Pembelajaran Yang Sesuai Dengan Tahap Perkembangan Siswa SD Menurut Piaget?
Materi Bahasa Inggris Kelas 9 Semester 1 Kurikulum Merdeka
Materi Bahasa Inggris Kelas 9 Semester 1 Kurikulum Merdeka
Dalam Rantai Makanan Tumbuhan Hijau Berfungsi Sebagai…..
Contoh Soal IPA Kelas 8 SMP MTs Kurikulum Merdeka Bab 2 Struktur dan Fungsi Tubuh Makhluk Hidup
Materi Biologi Kelas 11 Kurikulum Merdeka Lengkap
20 Soal Matematika Kelas 4 Semester 2 Kurikulum Merdeka
Berita ini 5 kali dibaca

Berita Terkait

Kamis, 11 Juli 2024 - 21:23 WIB

Bagaimana Cara Membuat Media Pembelajaran Interaktif? Begini Penjelasannya

Sabtu, 6 Juli 2024 - 17:04 WIB

Bagaimana Pembelajaran Yang Sesuai Dengan Tahap Perkembangan Siswa SD Menurut Piaget?

Kamis, 27 Juni 2024 - 11:03 WIB

Materi Bahasa Inggris Kelas 9 Semester 1 Kurikulum Merdeka

Rabu, 26 Juni 2024 - 20:15 WIB

Materi Bahasa Inggris Kelas 9 Semester 1 Kurikulum Merdeka

Senin, 24 Juni 2024 - 16:11 WIB

Dalam Rantai Makanan Tumbuhan Hijau Berfungsi Sebagai…..

Berita Terbaru

Guru

Download Surat Edaran Piloting PPG Guru 2024

Minggu, 21 Jul 2024 - 13:08 WIB