USAHA

PESAWAT SEDERHANA

PRINSIP PESAWAT SEDERHANA DALAM GERAK MANUSIA

.Prinsip Kerja Pesawat Sederhana pada Otot dan Rangka Manusia
Otot dan rangka bekerja bersama-sama pada saat seseorang melakukan gerakan. Hal ini seperti setiap bagian yang terdapat pada sepeda akan bekerja bersama-sama ketika sepeda tersebut bergerak.

sumber : https://www.mikirbae.com/2016/01/pesawat-sederhana-pada-rangka-manusia.html

RODA BERGIGI

 Roda Berporos/roda bergandar

Roda berporos merupakan roda yang di dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. Kegunaaan roda berporos yaitu untuk menggeser benda agar lebih ringan dan memperkecil gaya gesek. Roda berporos merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang banyak ditemukan pada alat-alat seperti setir mobil, setir kapal, roda sepeda, roda kendaraan bermotor, dan gerinda.

sumber : https://www.juraganles.com/2016/12/pesawat-sederhana-tuas-bidang-miring-katrol-roda-berporos.html

BIDANG MIRING

Bidang miring merupakan salah satu pesawat sederhana yang digunakan untuk memindahkan barang dengan lintasan miring.

Dengan menggunakan bidang miring, maka beban yang berat jika dipindahkan ke tempat lebih tinggi menjadi lebih mudah dan ringan.

Gaya yang kita keluarkan menjadi lebih kecil apabila kita memindahkan barang menggunakan bidang miring. Semakin landai suatu bidang miring, maka semakin ringan pula beban yang kita pindahkan.

Meskipun penggunaan bidang miring memiliki keuntungan dapat memindahkan benda ke tempat lebih tinggi dengan gaya yang kecil, akan tetapi kelemahannya adalah jarak yang ditempau menjadi lebih jauh dan membutuhkan waktu yang lama untuk memindahkan.

Contoh Penerapan Bidang Miring

Jalan yang berkelok-kelok menuju bukit adalah salah satu contoh bidang miring. Mengapa dibuat berkelok-kelok? Jawabannya adalah agar pengendara dapat lebih mudah dalam melewati jalan yang menanjak.

Contoh penerapan bidang miring lainnya adalah pada saat orang memindahkan drum ke dalam bak truk dengan menggunakan papan sebagai bidang miringnya. Drum yang besar dan tersebut dapat lebih mudah dipindahkan ke atas truk.

Anak tangga yang dibuat di dalam rumah, juga merupakan contoh dari bidang miring. Dengan melewati anak tangga yang berkelok, maka kita akan lebih mudah mencapai posisi lebih atas dalam sebuah rumah dengan gaya lebih kecil.

Di dalam kehidupan sehari-hari, prinsip kerja bidang miring banyak digunakan pada alat bantu kerja manusia, misalnya baji dan skrup.

Baji merupakan benda keras yang terbuat dari logam dengan salah satu ujungnya dibuat tebal dan ujung yang lainnya dibuat lebih tipis, sehingga bagian ujung yang tipis tersebut menjadi lebih tajam.

Pada kehidupan jaman dahulu, baji digunakan untuk membelah kayu, memotong hewan, dan juga memotong benda-benda lain yang tidak bisa dipotong dengan tangan.

Di jaman sekarang, banyak sekali peralatan rumah tangga yang dibuat dalam bentuk baji, misalnya kapak, pisau, paku, dan pahat.

Kapak biasanya digunakan untuk membelah kayu yan keras. Pisau dipakai sebagai alat pemotong benda. Paku digunakan untuk menyambung atau menempelkan benda. Sedangkan pahat adalah alat yang digunakan untuk mengukir atau memahat.

Skrup merupakan bidang miring yang melilit pada sebuah silinder, sehingga apabila skrup ini diulir akan dapat bergerak maju mundur.

Secara sederhana, komponen-komponen sistem kerja bidang miring dapat digambarkan sebagai berikut.

Keterangan :

w = beban yang dipindahkan (satuan Newton)
F = kuasa untuk memindahkan beban (satuan Newton)
s = panjang papan bidang miring (satuan meter)
h = tinggi bidang miring (satuan meter)

Hubungan antara beban (w), kuasa (F), panjang bidang miring (s), dan tinggi bidang miring (h) sebagai berikut.

w x h = F x s

Keuntungan Mekanik Bidang Miring

Keuntungan yang didapatkan apabila menggunakan bidang miring sebagai alat bantu kerja dinamakan keuntungan mekanik bidang miring.

Besarnya keuntungan mekanik dinyatakan sebagai perbandingan antara berat beban yang akan diangkat dengan besar gaya kuasa yang diperlukan.

Keuntungan mekanik bidang miring juga dapat diartikan sebagai perbandingan antara panjang bidang miring dengan tinggi bidang miring.

Km = w/F = s/h

sumber :https://www.amongguru.com/materi-bidang-miring-pesawat-sederhana-dan-contoh-penerapannya/

KATROL

Katrol adalah roda yang berputar pada porosnya yang diberi tali atau rantai di bagian sisi. Contoh paling sederhana dari katrol adalah kerekan air atau kerekan bendera.

Menimba air atau mengerek bendera akan lebih mudah dilakukan apabila menggunakan bantuan katrol.

Katrol digunakan untuk mengangkat benda atau menarik sebuah beban. Pada dasarnya, katrol merupakan pengungkit, karena memiliki tiga komponen utama yang juga ada pada pengungkit, yaitu titik tumpu, beban, dan kuasa.

Prinsip kerja katrol adalah mengubah arah gaya, sehingga usaha yang dilakukan menjadi lebih mudah.

Sistem katrol dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol majemuk. Berikut ini penjelasan masing-masing sistem katrol tersebut.

1.  Katrol tetap

Sesuai dengan namanya, maka katrol tetap adalah katrol yang tidak dapat bergerak naik turun, tetapi hanya berputar pada porosnya.

Katrol tetap merupakan katrol yang memiliki panjang lengan beban dan lengan kuasa yang sama.

Fungsi dari katrol tetap hanya mengubah arah gaya, tetapi gaya yang dikeluarkan tetaplah sama. Artinya pada katrol tetap, gaya yang dikeluarkan sebanding dengan beban yang diangkat.

Keuntungan mekanis pada katrol tetap :

Km = w/F = 1

dengan :

Km = keuntungan mekanis

w = beban yang diangkat (Newton)

F = kuasa yang diberikan (Newton)

2. Katrol bebas

Katrol bebas adalah katrol yang dapat berputar pada porosnya dan juga dapat bergerak naik turun.

Jenis katrol ini memiliki prinsip kerja yang sama dengan tuas golongan kedua, yaitu beban berada di antara titik tumpu dan kuasa. Pada katrol bebas, gaya yang dikeluarkan hanya setengah dari beban yang diangkat.

Keuntungan mekanis pada katrol bebas :

Km = w/F = 2

dengan :

Km = keuntungan mekanis

w = beban yang diangkat (Newton)

F = kuasa yang diberikan (Newton)

3. Katrol majemuk (gabungan)

Katrol majemuk memiliki lebih dari satu katrol, sehingga keuntungan mekanisnya dihitung dari jumlah tali yang mengangkat beban. s.

Keuntungan mekanis pada katrol majemuk :

Km = jumlah tali

sumber :https://www.amongguru.com/materi-katrol-pada-pesawat-sederhana-dan-contohnya-dalam-kehidupan/

TUAS

Tuas adalah salah satu pesawat sederhan yang terdiri dari sebuah batang (bisa besi, kayu, atau yang lain) yang diguankan untuk mengungkit sebuah beda melalui titik tumpu tertentu.  Apa untungnya memakai tuas? Jika sobat mengangkat benda menggunakan tuas akan terasa lebih ringan. Coba perhatikan gambar di bawah ini:

Dari gambar di atas, benda yang diungkit merupakan beban (W). Titik yang merupakan tumpuan dari pengungkit desebut titik tumpu (T). Gaya yang diberikan untuk mengungkit beban (F). Jika jarak antara w dan T adalah L2 disebut juga lengan beban dan jarak antara T dan F adalah L1 atau lengan kuasa, dalam tuas pengungkit berlaku rumus:

w x L2 = F x L1

w (weight) = beban
L1 (weight arm) = lengan beban
F (force) = gaya
L2 (effort arm) = lengan kuasa

Ketika sobat mengangkat benda menggunkan tuas maka sobat akan mendapat keuntungan mekanis yang nilainya sama dengan perbandingan berat dan gaya atau perbandingan lengan beban dengan lengan kuasa.

Km = w/F atau Km = L1/L2

Km = keuntungan mekanis
Dari rumus di atas agar usaha yang dilakukan semakin kecil atau keuntungan mekanis semakin besar maka lengan kuas dibuat semakin diperpanjang.

Jenis-Jenis Tuas

Berdasarkan letak titik tumpunya tuas bisa sobat bedakan menjadi 3 jenis yaitu tuas kelas pertama, kedua, dan ketiga.

Jenis Tuas	Keterangan	Contoh
Tuas Kelas Pertama	Tuas dimana letak titik tumpunya berada di anatar beban dan kuas. Tuas ini adalah bentuk pengungkit paling umum yang banyak dijumpai. Agar diperoleh manfaat mekanis maksimal maka beban diletakkan di dekat titik tumpu dan lengan kuasa dibuat lebih panjang. (yang di tengah adalah titik tumpu)	Jungkat-jungkit, Pencabut Paku, Timbangan, dan Gunting
Tuas Kelas Kedua	Tuas yang letak bebannya di antara titik tumpu dan titik kuasa (yang di tengah adalah beban)	Pemecah kacang dan kereta dorong satu roda (wellbarrow), pancingan
Tuas Kelas Ketiga	Tuas yang letak kuasannya berada di antara titik tumpu dan beban ( yang di tengah adalah kuasa). Tuas jenis ini mengurangi gaya karena kuasa lebih besar dariapda beban. Oleh karena itu, keuntungan mekanisnya kurang dari 1.	Sekop, jepitan, lengan

Contoh Soal

Agar lebih paham tentang materi pesawat sederhanan tuas ini, yuk simak contoh soal dan pembahasannya di bawah ini.

Sebuah tongkat digunkan untuk mengangkat batu dengan massa 50 Kg (perhatikan gambar disamping). Berapakah gaya yang diperlukan dan keutungan mekanis dari tuas tersebut? g = 10 m/s2

Pembahasan
Diketahui :
w = m x g = 500 x 10 = 500 N
L2 = 0,5 m
L1 = 2,5 m

Ditanyakan
F = … ?
Km = …?

Jawab :
w x L2 = F x L1
F = L2 / L1 x w
F = 0,5 / 2m5 x 500 = 100 N

Keuntungan Mekanis
Km = L1/L2 = 2,5 / 0,5 = 5 kali (jadi tenaga yang dibutukan 1/5 dari berat benda)

sumber:https://rumushitung.com/2014/05/11/pesawat-sederhana-tuas-pengungkit/

MANFAAT PESAWAT SEDERHANA DALAM KEHIDUPAN MANUSIA

Manfaat pesawat sederhana

1. Untuk mempermudah pekerjaan manusia, baik dari segi pengangkutan barang, maupun pekerjaan manusia dalam jarak yang sangat jauh
2. Energi yang kita keluarkan juga dapat dihemat,
3. Waktunya jadi lebih singkat.
4. Untuk mengubah arah gaya

Sumber https://www.jatikom.com/2018/11/pengertian-jenis-pesawat-sederhana.html#ixzz5y2uXk8ju