Setiap hari kamu pasti selalu melakukan usaha. Ada yang mudah dan ada pula yang yang suli sulit. t. Oleh Oleh kare karena na itu, itu, kada kadangng-ka kada dang ng kamu kamu meme memerl rluk ukan an suat suatu u alat alat sederhana yang dapat membantumu melakukan usaha. Alat itu disebut dengan pesawat sederhana. Misalnya, kamu akan menancapkan paku pada kayu, tentu akan akan suli sulitt tanp tanpaa palu palu.. Begi Begitu tu pula pula keti ketika ka kamu kamu akan akan memb membuk ukaa baut baut,, akan akan kesulitan apabila tanpa bantuan kunci pembukanya. Pesawat sederhana banyak sekali sekali jenisn jenisnya ya dan semuany semuanyaa dibuat dibuat untuk untuk memuda memudahka hkan n kamu kamu melaku melakukan kan usaha. usaha. Prinsi Prinsip p kerja kerja pesawa pesawatt sederha sederhana na dikelo dikelompo mpokka kkan n menjad menjadii beberap beberapaa bagian, di antaranya tuas, katrol, dan bidang miring. Marilah kita bahas satu persatu.
Peralatan pesawat sederhana, seperti a!tuas, b!katrol, dan c!bidang miring. 1. Tuas
"ambar "ambar berikut memperliha memperlihatkan tkan beberapa anak yang sedang bermain jungkatjungkat jungkit. #ungkat-jungkit adalah sejenis pesawat sederhana yang disebut pengungkit atau tuas. $uas memiliki banyak kegunaan, di antaranya adalah untuk mengangkat atau memindahkan benda yang berat.
Anak yang sedang bermain jungkat-jungkit
"ambar berikut merupakan tuas yang digunakan orang untuk memindahkan sebuah batu yang berat. Berat beban yang akan diangkat disebut gaya beban % b! dan gaya yang digunakan untuk mengangkat batu atau beban disebut gaya kuasa %k !. #arak antara penumpu dan beban disebut lengan beban l b! dan jarak antara penumpu dengan kuasa disebut lengan kuasa lk !.
Penggunaan tuas &ubungan antara besaran-besaran tersebut menunjukkan bahwa perkalian gaya kuasa dan lengan kuasa %k lk ! sama dengan gaya beban dikalikan dengan lengan beban % bl b!. Artinya besar usaha yang dilakukan kuasa sama dengan besarnya usaha yang dilakukan beban. Oleh sebab itu, pada tuas berlaku persamaan sebagai berikut. %k dengan( %k % b lk l b
lk ' ' ' '
'
% b
l b
gaya gaya lengan lengan
kuasa beban kuasa beban
)! )! m! m!
*euntungan pada pesawat sederhana disebut *euntungan Mekanis *M!. Secara umum keuntungan mekanis dide+inisikan sebagai perbandingan gaya beban dengan gaya kuasa(
sehingga keuntungan mekanis pada tuas atau pengungkit bergantung pada panjang masing-masing lengan. Semakin panjang lengan kuasanya, semakin besar keuntungan mekanisnya. Secara matematis keuntungan mekanis ditulis sebagai berikut.
Berdasarkan letak titik tumpunya, tuas atau pengungkit diklasi+ikasikan menjadi tiga golongan, yaitu sebagai berikut.
a. Tuas Golongan Pertama
$itik tumpu berada di antara titik beban dan titik kuasa, seperti terlihat pada "ambar berikut. ontohnya gunting, tang pemotong, gunting kuku, dan linggis.
$uas "olongan Pertama dan "unting *uku b. Tuas Golongan Kedua
$itik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa. ontoh tuas jenis ini, di antaranya adalah gerobak beroda satu, pemotong kertas, dan pelubang kertas. c. Tuas Golongan Ketiga
$itik kuasa berada di antara titik tumpu dan titik beban. ontoh tuas jenis ini adalah lengan, alat pancing, dan sekop.
$uas "olongan *etiga dan sekop 2. Katrol
*atrol digunakan untuk mengambil air atau mengangkat beban yang berat. *atrol merupakan pesawat sederhana yang dapat memudahkan melakukan usaha. *atrol dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu katrol tetap, katrol bergerak, dan katrol berganda. a. Katrol Tetap
Bagian-bagian katrol tetap diperlihatkan pada "ambar berikut.
*atrol $etap *eterangan( % b ' gaya beban %k ' gaya kuasa l b ' AO ' lengan beban lk ' OB ' lengan kuasa *atrol ber+ungsi untuk membelokkan gaya sehingga berat beban tetap sama dengan gaya kuasanya tetapi dapat dilakukan dengan mudah. *euntungan mekanis katrol tetap sama dengan satu. *atrol tetap digunakan untuk menimba air, diketahui bahwa( %k lk ' % bl b Oleh karena lk ' l b %k ' % b sehingga keuntungan mekanisnya adalah
b. Katrol Tunggal Bergerak
Prinsip katrol tunggal bergerak hampir sama dengan tuas jenis kedua, yaitu titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa.
*atrol $unggal Bergerak Perhatikan "ambar diatas. $itik tumpu katrol tunggal bergerak berada di titik A. engan beban l b adalah jarak AO dan lengan kuasa l k adalah jarak AB. engan demikian, berlaku persamaan sebagai berikut. lk ' / l b #adi, keuntungan mekanis katrol tunggal bergerak adalah(
Adapun besar gaya kuasa yang harus dilakukan untuk mengangkat beban adalah
c. Katrol Majemuk atau Katrol Berganda
Manusia selalu berusaha mencari tahu bagaimana caranya agar benda-benda yang relati+ besar dan berat dapat diangkat dengan kerja yang dilakukan lebih mudah. engan prinsip katrol bergerak, hal tersebut mudah dilakukan. *atrol majemuk merupakan gabungan dari beberapa katrol sehingga kerja yang dilakukan semakin mudah.
*atrol Majemuk atau *atrol Berganda *euntungan mekanis dari katrol majemuk bergantung pada banyaknya tali yang dipergunakan untuk mengangkat beban. Pada "ambar 01./1 dapat kamu lihat empat tali digunakan untuk mengangkat beban. #adi, keuntungan mekanisnya sama dengan 2. #ika kamu akan mengangkat beban 011 ), cukup dengan gaya /3 ) saja benda sudah terangkat. 3. Bidang Miring
*etika di pasar, mungkin kamu pernah melihat orang yang sedang menaikkan drum berisi minyak ke atas sebuah truk. Pesawat sederhana apakah yang mereka gunakan4 Bidang miring merupakan alat yang sangat e+ekti+ untuk memudahkan kerja. 5ntuk mengetahui peran bidang miring lebih memudah-kan kerja lakukanlah kegiatan berikut. $ujuan Mengidenti+ikasi kegunaan bidang miring Alat dan bahan Papan landasan bidang miring!, neraca pegas, balok kayu, dan tali ara kerja Siapkan alat dan bahan. 5kurlah berat balok kayu dengan neraca pegas secara langsung. atat hasilnya pada buku tulismu. $ariklah balok kayu melalui bidang miring. atat skala yang ditunjukkan neraca pegas. Pertanyaan Bandingkan hasil pengukuran berat beban secara langsung dan berat beban dengan bidang miring. Berilah kesimpulan dari dua cara tersbut. ara manakah yang lebih memudahkan kerja4
*euntungan mekanis bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dilakukan. *euntungan mekanis bidang miring adalah perbandingan panjang l! dan tinggi bidang miring h!.
alam kehidupan sehari-hari, penggunaan bidang miring terdapat pada tangga, lereng gunung, dan jalan di daerah pegunungan. Semakin landai tangga, semakin mudah untuk dilalui. Sama halnya dengan lereng gunung, semakin landai lereng gunung maka semakin mudah untuk menaikinya, walaupun semakin jauh jarak tempuhnya. #alan-jalan di pegunungan dibuat berkelokkelok dan sangat panjang. &al ini dilakukan untuk mendapatkan keuntungan mekanis yang cukup besar agar kendaraan dapat menaikinya dengan mudah. a. Baji
Baji adalah pesawat sederhana yang prinsip kerjanya sama dengan bidang miring. Baji merupakan dua bidang miring yang disatukan.
Baji Baji terbuat dari bahan keras, misalnya besi atau baja. Baji digunakan untuk membelah kayu, membelah batu, atau benda keras lainnya. Semakin tipis bentuk baji, semakin mudah kerja yang dilakukan. "ambar berikut menunjukkan alat-alat yang sering kamu jumpai yang menggunakan prinsip baji.
Obeng dan Paku b. Sekrup
Sekrup adalah alat yang digunakan untuk memudahkan kerja. Sekrup merupakan bidang miring yang dililitkan pada sebuah tabung sehingga
lilitannya berbentuk spiral. #arak antara ulir-ulir lilitan sekrup disebut inter6al sekrup. 5ntuk membuktikan bahwa sekrup merupakan penerapan bidang miring, kamu bisa mempraktikkan cara berikut. Buatlah bidang miring dengan kertas, lalu gulung kertas tersebut pada sebuah pensil. Bagaimanakah hasilnya4
*ertas berbentuk segitiga dan pensil Pesawat sederhana yang sering kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari yang prinsip kerjanya berdasarkan sekrup adalah dongkrak mobil mekanik, paku ulir, dan baut.
Prinsip kerja sekrup digunakan
