Pengertian, Jenis-Jenis dan Contoh Soal Pesawat Sederhana Beserta Pembahasan Lengkap – Pesawat sederhana adalah semua alat bantu yang susunannya sederhana dan bisa memudahkan pekerjaan manusia. Pesawat sederhana ini memberikan banyak keuntungan diantaranya seperti: mengubah bentuk energi, mengurangi gaya, memperbesar kecepatan dan mengubah arah.
Jenis-Jenis Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya dibedakan menjadi : tuas / pengungkit, katrol, bidang miring, dan roda berporos / roda bergandar. Pesawat sederhana memiliki keuntungan mekanik yang diperoleh dari perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa sehingga memperingan pekerjaan manusia. Untuk lebih jelasnya mari kita perhatikan penjelasan berikut ini.
Tuas/Pengungkit
Tuas / pengungkit berfungsi untuk mengungkit, mencabut atau mengangkat benda yang beratBagian-bagian dari pengungkit :A = titik kuasaB = titik beban
T = titik tumpu
w = gaya beban (N)
F = gaya kuasa (N)
lk = lengan kuasa (m)
lb = lengan beban (m)
Jenis-jenis tuas:
1. Tuas jenis pertama
Tuas golongan pertama adalah tuas dengan titik tumpu berada diantara titik beban dan titik kuasa (ditengah). Contoh : pemotong kuku, penjepit jemuran, gunting, dan tang.
2. Tuas jenis kedua
Tuas golongan kedua adalah tuas dengan titik beban berada diantara titik tumpu dan titik kuasa. Contoh : alat pemotong kertas, gerobak beroda satu, dan alat pemecah kemiri, dan pembuka tutup botol.
3. Tuas jenis ketiga
Tuas golongan ketiga adalah tuas dengan titik kuasa berada diantara titik tumpu dan titik beban.
Contoh : sekop yang biasa dipakai untuk memindahkan pasir.
Keuntungan mekanik tuas
Keuntungan mekanik pada tuas yaitu perbandingan antara gaya beban (w) dengan gaya kuasa (F), dapat dituliskan seperti :
KM = w/F atau KM = lk/lb
Keuntungan mekanik pada tuas bergantung pada masing – masing lengan. Semakin panjang lengan kuasanya, maka keuntungan mekaniknya akan semakin besar.
Bidang Miring
Bidang miring adalah salah satu jenis pesawat sederhana yang dipakai untuk memindahkan benda dengan lintasan yang miring.
Bagian-bagian bidang miring
Prinsip kerja bidang miring
Keuntungan bidang miring
Keuntungan bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, maka semakin besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dilakukan.
Keuntungan mekanik bidang miring dirumuskan dengan perbandingan antara panjang (l) dan tinggi bidang miring (h).
KM = l/h
Pemanfaatan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari adalah seperti pada tangga dan suatu jalan di daerah pegunungan.
Katrol
Katrol adalah roda yang berputar pada porosnya. umumnya pada katrol juga terdapat tali atau rantai sebagai penghubungnya. Berdasarkan cara kerjanya, katrol merupakan jenis pengungkit karena mempunyai titik tumpu, kuasa, dan beban. Katrol digolongkan menjadi 3, diantaranya :
1. Katrol tetap
Katrol tetap yaitu katrol yang posisinya tidak berpindah pada saat dioperasikan. Katrol jenis ini biasanya dipasang pada tempat tertentu. Contoh : katrol yang dipakai sumur timba dan pada tiang bendera.
Keuntungan mekanik
Pada jenis katrol tetap, panjang lengan kuasa sama dengan lengan beban sehingga keuntungan mekanik pada katrol tetap ialah 1, artinya besar gaya kuasa sama dengan gaya beban.
2. Katrol bebas
Berbeda dengan jenis katrol tetap, pada katrol bebas kedudukan atau posisi katrol berubah dan tidak dipasang pada tempat tertentu. Katrol jenis ini umumnya ditempatkan di atas tali yang kedudukannya bisa berubah. Salah satu ujung tali diikat pada tempat tertentu. Bila ujung yang lainnya ditarik maka katrol akan bergerak. Katrol jenis ini bisa kita kalian lihat pada alat-alat pengangkat peti kemas di terdapat pelabuhan.
Keuntungan mekanik
Pada katrol bebas, panjang lengan kuasa sama dengan dua kali panjang lengan beban sehingga keuntungan mekanik pada katrol tetap ialah 2, artinya besar gaya kuasa sama dengan setengah dari gaya beban.
3. Katrol majemuk
Katrol majemuk adalah perpaduan antara katrol tetap dengan katrol bebas. Kedua katrol tersebut dihubungkan dengan tali. Pada katrol majemuk, beban dikaitkan pada katrol bebas. Pada salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Bila ujung tali yang lainnya ditarik maka beban akan terangkat beserta bergeraknya katrol bebas ke atas.
Keuntungan mekanik
Keuntungan mekanik pada jenis katrol majemuk yaitu sejumlah tali yang diakai untuk mengangkat beban.
Roda berporos / roda bergandar
Roda berporos adalah roda yang di dihubungkan dengan sebuah poros yang bisa berputar bersama-sama. Roda berporos yaitu salah satu jenis pesawat sederhana yang banyak ditemukan pada alat-alat seperti setir mobil, roda sepeda, setir kapal, roda kendaraan bermotor, dan gerinda dan lainnya.
Contoh Soal
1. Indra hendak mengangkat sebuah beban dengan menggunakan katrol tunggal bergerak. Apabila berat beban tersebut 2.000 N, maka besar gaya yang harus diberikan indra yaitu….
Cara penyelesaian:
Diketahui:
w : 2.000 N
KM : 2
Ditanya F…?
Jawab:
Katrol tunggal berfungsii mengalihkan gaya namun tidak mengubah arah gaya. Keuntungan mekanis katrol bergerak yaitu 2, Rumus keuntungan mekanis yaitu:
Keterangan:
KM = Keuntungan Mekanis
w = beban berat (N)
F = gaya/kuasa (N)
lf = lengan kuasa (m)
lw = lengan beban (m)
KM = w/F
2 = w/F
2F = w
2F = 2.000 N
F = 2.000/2
F = 1.000 N
Jadi gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan benda tersebut adalah sebesar 1000 N.
2. Chyntia hendak memindahkan benda dengan menggunakan bidang miring yang panjangnya 6 m. Apabila berat beban 800 N dan tinggi bidang miring 3 m maka besar kuasa yang harus diberikan Chyntia adalah….
Cara Penyelesaian:
Diketahui:
w = 800 N
l = 6 m
h = 3
Ditanya: F..?
Jawab:
Keuntungan mekanis:
KM = l/h
KM = 6/3
KM = 2
Maka:
KM = w/F
2 = 800/F
2F = 800
F = 800/2
F = 400 N
Demikian artikel pembahasan tentang “Pengertian, Jenis-Jenis dan Contoh Soal Pesawat Sederhana Beserta Pembahasan Lengkap“, semoga bermanfaat dan jangan lupa ikuti postingan kami selanjutnya.