Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana merupakan alat yang bisa dipakai untuk memudahkan sebuah pekerjaan tanpa harus memperkecil usaha. Sebagai contoh, seorang wanita yang menimba air dari sumur memakai bantuan katrol, seorang buruh yang memakai bidang miring untuk mengangkat barang ke atas truk, seseorang yang membuka botol minuman dengan pembuka botol dan lain sebagainya yang semua alat ini adalah contoh pesawat sederhana yang banyak dijumpai sehari hari.

Berikut ini akan kami jelaskan beberapa materi beserta konsep yang berhubungan dengan jenis tuas, rumus katrol dan juga rumus bidang miring yang menjadi bagian dari rumus pesawat sedehana.

Jenis Jenis Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana bekerja dengan prinsip kerjanya yang bisa dibedakan menjadi tuas atau pengungkit, katrol, bidang miring dan juga roda berporos atau roda bergandar.

Keuntungan dari pesawat sederhana adalah memiliki mekanik yang didapat dari perbandingan antara gaya beban dan gaya kuasa sehingga bisa meringankan pekerjaan manusia. Jenis jenis pesawat sederhana tersebut akan kami jelaskan berikut ini.

Tuas

Tuas atau pengungkit merupakan semua benda keras yang bisa berputar dengan cara berpusat pada sebuah titik beban [Ww] yakni tempat gaya bekerja yang disebut dengan titik kuasa [F] [f] serta tempat poros berputar yang dinamakan dengan titik tumpu.

Jarak dari titik kuasa dengan titik tumpu tersebut dinamakan dengan lengan kuasa [lklk]. Sementara jarak antara titik beban dengan titik tumpu disebut dengan lelang beban [lblb].

Untuk tuas berlaku prinsip momen gaya seperti berikut:

FxlkWF==wxlblklbFxlk=wxlbwF=lklb.

Perbandingan antara berat beban dengan gaya kuasa dinamakan dengan keuntungan mekanik [KM].

KM=wF=lklbKM=wF=lklb.

Kemudian berdasarkan letak titik beban, titik tumpu serta titik kuasa, tuas bisa dibedakan kembali menjadi 3 kelas yakni kelas pertama, kelas kedua dan juga kelas ketiga.

  • Tuas Kelas Pertama

Di kelas atau tuas pertama, titik tumpu ada di antara titik berat dan juga titik kuasa.

Untuk contoh tuas jenis pertama ini bisa dilihat dari alat yang memakai prinsip kelas pertama seperti tang, gunting dan juga alat catut pencabut paku.

  • Tuas Kelas Kedua

Untuk tuas kelas kedua, titik beban ada di antara titik kuasa dan titik tumpu.

Beberapa contoh alat yang memakai jenis tuas jenis kedua ini adalah gerobak dorong satu roda, pembuka botol serta pemotong kertas.

  • Tuas Kelas Ketiga

Di tuas kelas ketiga, titik kuasa ada di antara titik beban dengan titik tumpu.

Beberapa contoh alat yang memakai prinsip tuas kelas ketiga ini adalah alat pancing, stapler dan juga pinset.

 

Katrol

Katrol merupakan roda yang mempunyai alur melingkar yang membuat tali atau rantai bisa bergerak di bagian dalamnya. Katrol umum digunakan untuk menimba air dari sumur, ujung tiang bendera, lift dan lain sebagainya. Sama seperti tuas, katrol juga terbagi menjadi beberapa jenis seperti katrol tunggal tetap, katrol tunggal bergerak dan sistem katrol.

  • Katrol Tunggal Tetap

Katrol tunggal tetap terikat tetap di langit langit atau juga bisa dinding. Beberapa contoh katrol biasanya banyak dipakai untuk membantu mengangkat beban yang ringan seperti contohnya air dari sumur, material bangunan di pekerjaan konstruksi dan lain sebagainya.

Pada gambar diatas, sebuah beban seberat Ww diangkat dengan cara memberikan gaya tarikan Ff di ujung tali lainnya. Gaya Ff menyebabkan beban bisa bergerak ke atas dan jika gaya Ff yang diberikan cukup untuk menghasilkan beban bergerak dengan kecepatan konstan, maka akan berlaku hukum 1 Newton.

ΣFF−wF===00wΣF=0F−w=0F=w.

Untuk itu, keuntungan mekanik pada katrol tungga tetap adalah KM-wF=1KM=wF=1.

  • Katrol Tunggal Bergerak

Katrol ini bisa bergerak dengan bebas secara bersama sama dengan beban yang akan diangkat.

Apabila gaya Ff yang diberikan cukup untuk menghasilkan beban bergerak dengan kecepatan konstan, maka akan berlaku hukum 1 Newton.

ΣF2F−w2F===00wΣF=02F−w=02F=w.

Untuk itu, keuntungan mekanik pada katrol tunggal bergerak adalah KM=wF=2KM=wF=2.

  • Sistem Katrol

Sistem katrol terdiri dari beberapa katrol yang disatukan dalam rangkaian untuk memudahkan proses pengangkatan beban. Berikut ini adalah beberapa contoh sistem katrol yang terdiri dari 3 katrol.

Apabila gaya Ff yang dihasilkan cukup untuk memberikan beban bergerak dengan kecepatan yang konstan, maka akan berlaku hukum 1 Newton.

ΣF3F−w3F===00wΣF=03F−w=03F=w.

Untuk itu, keuntungan mekanik pada sistem 3 katrol adalah KM=wF=3KM=wF=3.

 

Bidang Miring

Sebuah benda yang berat nantinya akan lebih mudah diangkat memakai bidang miring. Gaya yang diperlukan akan lebih kecil apabila benda didorong pada bidang miring dibandingkan jika diangkat secara langsung. Ni berarti bidang miring juga mempunyai keuntungan mekanik.

Gambar diatas adalah penerapan bidang miring pada kehidupan sehari hari dan sering keluar dalam soal fisika berbentuk contoh soal bidang miring yang membutuhkan persamaan dan rumus agar bisa dihitung.

Keuntungan mekanik pada bidang miring adalah perbandingan panjang bidang miring dengan tinggi dari bidang miring. Jika secara matematis, maka rumus bidang miring akan ditulis seperti dibawah ini:

KM=wF=shKM=wF=sh

Dengan s=s=panjang bidang miring serta hh=ketinggian bidang miring.

 

Contoh Soal Pesawat Sederhana

Sesudah mengetahui tentang materi beserta konsep yang berhubungan dengan jenis tuas, rumus katrol dan juga rumus bidang miring, berikut ini akan kami berikan beberapa contoh soal pesawat sederhana.

  • Contoh Soal 1

Silahkan perhatikan gambar yang kami berikan dibawah ini:

  • Hitung keuntungan mekanik bidang miring gambar diatas.
  • Apabila w=1800 N, maka berapa gaya dorong yang dibutuhkan?.

Jawaban:

  • Keuntungan mekanik bidang miring adalah KM=sh=6.
  • Untuk w=1800 N, maka gaya dorong yang dibutuhkan adalah:

F = w/KM

=18006

=300 N

 

  • Contoh Soal 2

Silahkan perhatikan contoh gambar yang kami berikan dibawah ini:

Silahkan hitung keuntungan mekanik sistem katrol serta bidang miring tersebut.

Penyelesaian:

  • KM untuk katrol bergerak adalah 2.
  • KM untuk bidang miring yakni sh=30.
  • Untuk itu, keuntungan mekanik sistem ini adalaj 60 kali.

Itulah tadi ulasan dari kami tentang pesawat sederhana dari mulai konsep yang berkaitan dengan jenis tuas, rumus katrol, rumus bidang miring lengkap dengan contohnya. Semoga bisa bermanfaat.

You May Also Like

About the Author: Nella Kharisma