Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana adalah alat-alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan. 

Ada 4 jenis pesawat sederhana, yaitu  tuas, katrol, bidang miring, dan roda gigi.

TUAS
Sistem kerja tuas terdiri atas tiga komponen, yaitu beban, titik tumpu, dan kuasa. Perhatikan gambar tuas di bawah ini.

 

 

Jenis-Jenis Tuas

 

 

Adapun persamaan / rumus yang berlaku pada  tuas  adalah :

 

Contoh Soal :

 

Sebuah  batu seberat 500 N akan dipindahkan dengan tuas yang panjangnya 3 m. Untuk membuat   sistem   pengungkit, digunakan sebuah batu sebagai tumpuan. Jika jarak titik 
tumpu terhadap beban 1 m, hitunglah gaya yang diperlukan untuk menggerakkan batu!

Penyelesaian :

Diketahui :                                                  Jawab :

panjang tuas = 3m                                             w x lb

lb = 1m                                                         F = ^______

lk = 3m -1m = 2m                                                  lk

F = 500 N                                                              500N x 1m  

Ditanyakan :                                                F   = ^___________  =  250 N

F - ….?                                                                     2m

KATROL

a. Katrol Tetap

        Bagian-bagian katrol tetap :
W = beban
F  = gaya kuasa
lb  = AO = lengan beban
lk  = OB = lengan kuasa
Pemanfaatan katrol tetap biasanya digunakan untuk menimba air. Katrol  berfungsi untuk mengubah arah gaya sehingga berat beban tetap sama dengan gaya kuasanya tetapi dapat dilakukan dengan mudah.
W = F


Keuntungan mekanis ( KM ) katrol tetap :
           lk

                                          KM = ^_____, karena lk = lb , maka :

                                                     lb

                                          KM = 1

                                          Jadi, keuntungan mekanis katrol tetap = 1

b. Katrol Bergerak

               

Prinsip katrol tunggal bergerak hampir sama dengan tuas jenis kedua, yaitu titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa.  Titik tumpu katrol tunggal bergerak berada di titik A. Lengan beban lb adalah jarak AO dan lengan kuasa lk adalah jarak AB. Dengan demikian, berlaku persamaan sebagai berikut : 

        lk

KM= ^____, karena lk = 2lb , maka :

        lb

       2lb

KM=^____ = 2

        lb

Jadi, keuntungan mekanis katrol tunggal bergerak adalah : 2

c. Katrol Berganda ( = Takal atau Katrol Majemuk )

           Katrol majemuk merupakan gabungan dari beberapa katrol sehingga kerja yang dilakukan semakin mudah.  

Keuntungan mekanis dari katrol majemuk bergantung pada banyaknya katrol atau tali yang dipergunakan untuk mengangkat beban. 

Jadi, keuntungan mekanisnya sama dengan 4. 

Jika kamu akan mengangkat beban 400 N, cukup dengan gaya 100 N saja benda sudah terangkat.

 

BIDANG MIRING

Ketika kita berada di toko bangunan, mungkin kalian pernah melihat orang yang akan menaikkan cetakan semen untuk membuat sumur ke atas bak truk. Nah, pesawat sederhana apakah yang mereka gunakan untuk menaikkan cetakan semen tersebut? 

Bidang miring merupakan alat yang sangat efektif untuk memudahkan kerja.

Yang termasuk bidang miring adalah baji, paku, pisau, dan sekrup.

                        

Keuntungan 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. Keuntungan mekanis bidang miring adalah perbandingan panjang bidang miring (s) dan tinggi bidang miring (h).

                                     

 

Contoh Soal :

 

Seseorang akan menaikkan sebuah peti seberat 600 N ke dalam bak truk. Ia menggunakan sebuah papan dengan panjang 3m yang digunakan sebagai bidang miring. Jika jarak permukaan tanah dan bak truk  1,5m, hitunglah

a. kuasa yang diperlukan !

b. keuntungan mekanis bidang miring !

Penyelesaian :

Diketahui :

   W=600N

   s=4m

   h=2m

Ditanyakan :

   a. F=…..?

   b. KM

Jawab :

                                    W       s

   Berlaku Rumus : KM= ^___ = ^___

                                     F        h

              W x h            600N x 1,5m

   a. F= ^_______     = ^{_______________} = 300 N

                  s                       3m

                  s          3m

   b. KM = ^____ =  ^______   = 2

                  h         1,5m

GIGI RODA

Gigi roda merupakan contoh pesawat sederhana. Gigi roda banyak digunakan pada mesin-mesin mobil, sepeda motor, dan sepeda. Sepeda masa kini telah dilengkapi dengan gigi roda yang lebih dari satu. Gigi roda ini berfungsi meningkatkan atau menurunkan putaran.