Pesawat Sederhana

Peta Konsep Pesawat Sederhana | sumber: haumagenst

Pada badan insan berlaku prinsip-prinsip kerja pesawat sederhana.
Prinsip-prinsip tersebut kemudian ditiru dan dimodifikasi untuk mendesain banyak sekali macam peralatan yang memudahkan kerja manusia.
Energi dan kerja (usaha) dinyatakan dalam satuan Joule (Newton meter).

Kerja atau perjuangan didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dengan jarak.
Sehingga sanggup dituliskan dengan rumus berikut.

W = F.S

di mana:
W = Usaha (Joule)
F = Gaya (Newton)
S = Jarak (Meter)

Usaha sanggup bernilai nol apabila gaya yang dikerjakan pada benda tidak mengakibatkan perpindahan tempat.
Besarnya perjuangan yang dilakukan per satuan waktu disebut dengan daya atau power (P).
Daya secara matematis dituliskan sebagai berikut.

P = W/t

di mana:
P = Daya (Watt)
W = Usaha (Joule)
t = Waktu (Sekon)

Pada ketika insan melaksanakan aktivitas, insan selalu berupaya untuk melakukannya dengan perjuangan dan daya yang sekecil-kecilnya.
Oleh alasannya ialah itu, insan memakai pesawat sederhana untuk membantu melaksanakan aktivitasnya.

PESAWAT SEDERHANA
Alat-alat yang sanggup membantu insan melaksanakan suatu perjuangan disebut pesawat sederhana.
Ada beberapa jenis pesawat sederhana yang sering dipakai dalam sehari-hari, contohnya katrol, roda berporos, bidang miring, pengungkit (tuas).

a. Katrol
Prinsip kerja katrol ialah mengubah arah gaya sehingga kerja yang dilakukan menjadi lebih mudah.
Berdasarkan jumlah katrol yang digunakan, pesawat sederhana dibedakan menjadi sistem katrol tunggal, sistem katrol ganda, dan sistem katrol banyak (takal).
Selain itu, sistem katrol juga sanggup dibedakan menurut geraknya, yaitu katrol tetap dan katrol bebas.

Katrol Tetap
Jika tali yang terhubung pada katrol ditarik ke bawah, maka secara otomatis timba berisi air akan terkerek ke atas.
Keuntungan mekanik katrol tetap sama dengan 1. Jadi, katrol tetap tunggal tidak memalsukan gaya kuasa atau dengan kata lain gaya kuasa sama dengan gaya beban.

KM = W/F = lk/lb = 1

Katrol bergerak
Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang diberikan untuk mengangkat benda menjadi setengah dari gaya beban.
Katrol jenis ini biasanya ditemukan di pelabuhan yang dipakai untuk mengangkat peti kemas.
Keuntungan mekanik dari katrol bebas lebih besar dari 1.
Pada kenyataannya nilai laba mekanik dari katrol bebas tunggal ialah 2.
Hal ini berarti bahwa gaya kuasa 1 N akan mengangkat beban 2 N.

KM = W/F = lk/lb = 2

Katrol Takal
Agar gaya kuasa yang diberikan pada benda semakin kecil, maka diharapkan katrol majemuk.
Katrol beragam merupakan adonan dari katrol tetap dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem yang terpadu.
Katrol beragam biasa dipakai dalam bidang industri untuk mengangkat benda-benda yang berat.
Keuntungan mekanik dari katrol beragam sama dengan jumlah tali yang menyokong berat beban.

KM = W/F = lk/lb = n

(n = jumlah katrol)

b. Roda Berporos
Roda berporos ialah pesawat sederhana yang mempunyai dua roda dengan ukuran berbeda yang berputar bersamaan.
Gear pada sepeda ialah salah satu teladan pesawat sederhana yang tergolong roda berporos.
Gaya kuasa biasanya bekerja pada roda yang besar, gaya beban bekerja pada roda yang lebih kecil.
Roda berporos mempunyai fungsi untuk mempercepat gaya.
Selain gear sepeda, teladan penerapan pesawat sederhana jenis roda berporos ialah bangku roda, mobil, dan sepatu roda.

c. Bidang Miring
Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu sehingga sanggup memudahkan gerak benda.
Contoh dari bidang miring selain tangga ialah sekrup dan pisau.
Keuntungan mekanik bidang miring sanggup dihitung dengan membagi jarak kuasa dengan jarak beban.

Jika tinggi bidang miring h, panjang bidang miring s, berat benda yang dinaikkan melalui bidang miring w, dan gaya yang dipakai untuk memindahkan benda itu sebesar F maka laba mekanik bidang miring sanggup dihitung dengan rumus sebagai berikut.

KM = w/f = s/h

d. Pengungkit (Tuas)
Tuas atau pengungkit ialah sebuah batang yang sanggup diputar di sekitar titik tumpu.
Contoh alat-alat yang merupakan pengungkit antara lain gunting, linggis, jungkatjungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, koper, pinset, dan sebagainya.
Tuas berfungsi sebagai alat pembesar gaya sehingga laba memakai tuas ialah gaya yang dihasilkan lebih besar daripada gaya yang dikeluarkan.
Besarnya gaya yang dihasilkan bergantung pada panjang lengan gaya dan panjang lengan beban.
Makin besar perbandingannya, makin besar pula gaya ungkit yang dihasilkan.
Cara menghitung laba mekaniknya dengan membagi panjang lengan kuasa dengan panjang lengan beban.
Panjang lengan kuasa ialah jarak dari rujukan hingga titik bekerjanya gaya kuasa.
Panjang lengan beban ialah jarak dari rujukan hingga dengan titik bekerjanya gaya beban.

Perbandingan beban yang diangkat dan kuasa yang dilakukan disebut laba mekanis, dirumuskan sebagai berikut:

KM = W/F = lk/lb

Dimana:
KM = laba mekanis
w = beban
F = kuasa
lk = lengan kuasa
lb = lengan beban

Jenis Pengungkit sanggup dikelompokkan menurut letak titik tumpu, lengan kuasa, dan lengan beban.

Sumber http://haumagenst.blogspot.com

Share this post

Berlangganan update artikel terbaru via email: