PESAWAT SEDERHANABab - Bahan Kimia dalam Rumah Tangga. membahas. Bahan pemutih. antara lain. an

XIX

Kata Kunci

q Tuas q Katrol q Pesawat Sederhana

q Roda Gigi q Keuntungan Mekanis q Bidang Miring

Tujuan Pembelajaran

Kamu dapat melakukan percobaan tentang pesawat sederhana dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Peta Konsep

contoh rumus Bidang miring rumus Sekrup Km ^{2 r} d π = Bidang Miring ^contoh contoh Tuas jenis

ketiga ^{- sekop}- penjepit makanan contoh rumus Tuas jenis pertama - gunting - tang - catut - gerobak dorong - pembuka botol - pemecah biji Tuas jenis kedua ^contoh terdiri atas Tuas (Pengungkit) w k b Km F b k =^l = l terdiri atas rumus R Km r = rumus

Katrol kombinasi Km = banyaknya katrol yang digabung rumus Katrol bergerak Katrol tetap Katrol terdiri atas Roda Gigi (Gir)

Katrol bergandar

w s Km

F h = =

- Roda gigi pada jam mekanik - Gir belakang

se-peda Pesawat Sederhana 2 k Km b =^l = l rumus _Km k ₁ b =^l = l

Manusia selalu berusaha untuk melakukan pekerjaan secara cepat dan mudah. Untuk itu manusia menciptakan alat bantu atau pesawat. Pengertian pesawat menurut fisika adalah setiap peralatan yang memudahkan manusia untuk melakukan usaha (kerja). Jadi, istilah pesawat tidak hanya digunakan untuk pesawat terbang, televisi, radio, dan peralatan yang rumit ataupun canggih lainnya. Obeng, pensil, sendok, dan cangkir juga termasuk pesawat. Karena pera-latan-peralatan tersebut dirancang sederhana, maka disebut dengan pesawat sederhana.

A. Tuas (Pengungkit)

Kita dapat memperoleh gaya yang besar dengan menggunakan tuas meski gaya yang kita keluarkan kecil. Sistem kerja tuas terdiri atas tiga bagian, yaitu beban, titik tumpu, dan kuasa. Berdasarkan posisi bagian-bagian sistem kerja-nya, maka tuas dikelompokkan menjadi tiga, yaitu tuas jenis pertama, kedua, dan ketiga.

1. Tuas Jenis Pertama

Posisi titik tumpu pada tuas jenis pertama berada di antara beban dan kuasa (perhatikan Gambar 19.2). Makin panjang lengan kuasa, maka makin kecil gaya yang diperlukan untuk mengungkit beban tersebut. Pada tuas yang berada dalam keseimbangan, secara matematis berlaku hubungan:

F_k×l_k =w_b×l_b atau ^k ⁼ ^b b k w F l l

Secara matematis keuntungan mekanis (Km) tuas jenis pertama dapat dirumuskan sebagai berikut.

Km = ^k ^b b k w F = l l

Gambar 19.1 Pada kehidupan sehari-hari banyak alat yang dibuat dengan me-nerapkan konsep pesawat sederhana. Tangga pada mobil pemadam kebakaran merupakan salah satu alat yang mene-rapkan konsep tersebut. Termasuk pesa-wat sederhana jenis berapa tangga di mobil tersebut?

Sumber

: Encarta

Encylopedia

2006

(a) Tuas jenis pertama

Gambar 19.2 Tuas jenis pertama dan bagian-bagiannya.

beban (w_b) titik tumpu lengan beban lengan kuasa

(lk)

kuasa (F_k)

(b) Sistem kerja tuas jenis pertama (lb)

nPesawat Sederhana

259 Soal Kompetensi

Keterangan:

F_k : gaya kuasa (N)

l

k : lengan kuasa (m) w_b : berat beban (N)

l

_b : lengan beban (m) Km : keuntungan mekanis

Contoh tuas jenis pertama, antara lain, gunting, tang, linggis, dan palu pencabut paku (catut).

2. Tuas Jenis Kedua

Posisi beban pada tuas jenis kedua berada di antara titik tumpu dan kuasa (per-hatikan Gambar 19.3). Con-toh tuas jenis kedua, antara lain, gerobak dorong,

pemb-uka kaleng (botol), pemotong kertas, dan pemecah biji.

3. Tuas Jenis Ketiga

Posisi kuasa pada tuas jenis ketiga berada di antara titik tumpu dan beban (perhatikan Gambar 19.4). Contoh tuas jenis ketiga, antara lain, sekop, jepitan, dan lengan bawah saat membawa beban.

1. Dari ketiga jenis tuas didepan, mana yang memiliki keuntungan mekanis paling kecil? Berikan alasannya!

2. Jelaskan maksud dari keuntungan mekanis lebih dari 1 dan kurang dari 1!

B. Katrol

Ada jenis pesawat sederhana lain yang dapat membantu mengangkat atau memindahkan benda, yaitu katrol. Seperti halnya tuas, katrol juga memiliki titik tumpu, kuasa, dan beban. Katrol adalah roda dengan galur yang melingkar (seperti pelek sepeda). Katrol terdiri atas katrol tetap, katrol bergerak, katrol kombinasi, dan katrol (roda) bergandar.

Gambar 19.3 Contoh tuas jenis kedua (a) Sistem kerja tuas jenis kedua dan (b) Gerobak dorong.

lk B T K lb B T K T ^B K lb l_k T ^B K

Gambar 19.4 Contoh tuas jenis ketiga (a) Sistem kerja tuas jenis ketiga dan (b) Sekop.

B A C F Gambar 19.6 Katrol bergerak. 1 2 Beban w

1. Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang letaknya tetap. Katrol tetap sering digunakan pada sumur timba. Seperti halnya tuas, titik A adalah titik kuasa, titik B adalah titik beban, dan titik C adalah titik tumpu. Jarak AC adalah lengan kuasa dan jarak BC adalah lengan beban (perhatikan Gambar 19.5). Meskipun keuntungan mekanis menggunakan katrol ini sama dengan satu, namun beban akan terasa lebih ringan daripada tanpa katrol (langsung dengan tali). Hal ini disebabkan oleh gaya yang dilakukan searah dengan berat badanmu. Keuntungan mekanis menggunakan katrol tetap adalah sebagai berikut.

k b AC Km = 1, sebab AC = BC BC =^l = l

2. Katrol Bergerak

Katrol bergerak adalah katrol yang bergerak jika sedang digunakan. Titik A adalah titik kuasa, titik B adalah titik beban, dan titik C adalah titik tumpu. Jarak AC adalah lengan kuasa dan jarak BC adalah lengan beban (perhatikan Gambar 19.6). Keuntungan mekanisnya sebagai berikut. k b AC 2BC Km = = 2, sebab AC = 2BC BC BC =^l = l

Keuntungan mekanis katrol bergerak juga dapat dihitung menggunakan perbandingan berat beban dan besarnya kuasa. 1 2 b b k b w w Km = 2 F w = =

Karena beban ditanggung oleh dua tali (tali 1 dan 2), maka kuasa yang diperlukan hanya setengah dari beban.

3. Katrol Kombinasi

Katrol kombinasi merupakan gabung-an katrol tetap dgabung-an katrol bergerak ygabung-ang juga disebut takal. Keuntungan mekanis katrol kombinasi adalah banyaknya katrol yang

di-gabungkan. Km = 2 Km = 3 Km = 4

Gambar 19.7 Katrol kombinasi.

B ^C A

w F

Gambar 19.5 Katrol tetap.

nPesawat Sederhana

261 Soal Kompetensi

Gambar 19.8 Katrol bergandar.

Gambar 19.9 Beberapa contoh bidang miring.

h s

w F

(a) Bidang miring (b) Sekrup

4. Katrol (Roda) Bergandar

Katrol (roda) bergandar adalah beberapa katrol yang disatukan sumbunya. Katrol besar untuk gaya yang beker-ja, sedangkan katrol kecil untuk beban. Keuntungan meka-nis katrol bergandar adalah pada perbandingan jari-jari roda besar (R) dan jari-jari roda kecil (r).

R Km=

1. Apa bahaya dari katrol bergerak?

2. Apa kelebihan dan kekurangan dari masing-masing katrol yang telah dijelaskan di depan?

C. Bidang Miring

Untuk memindahkan barang dari tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi akan lebih mudah jika menggunakan bidang miring daripada mengangkat barang secara langsung. Misalnya, kita bermaksud memindahkan drum dari tanah ke atas truk, maka lebih mudah menggunakan papan. Contoh bidang miring yang lain adalah tangga, pisau, pasak, dan sekrup. Keuntungan mekanis bidang miring adalah sebagai berikut.

_{Km= =}w s F h^atau 2 r Km d π = Keterangan:

s : panjang bidang miring (m) h : tinggi tempat (m)

d : interval sekrup w : berat (N)

r : jari-jari lengan gaya pemutar sekrup F : gaya (N)

Soal Kompetensi

Dalam dokumen Bahan Kimia dalam Rumah Tangga. membahas. Bahan pemutih. antara lain. antara lain. Kayu Arang Minyak. Bahan pemutih pakaian Bahan pemutih kulit (Halaman 83-88)