•
Standar Kompetensi
5:
Memahami peranan usaha, gaya,
dan energi dalam kehidupan
sehari-hari
•
Kompetensi Dasar
:
Melakukan percobaan tentang
pesawat sederhana dan
• Tujuan:
1. Menjelaskan pengertian pesawat sederhana.
2. Menyebutkan pesawat sederhana yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.
3. Menjelaskan mekanisme pesawat sederhana yang sering dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.
4. Menyebutkan macam-macam tuas
5. Menjelaskan prinsip kerja tuas.
6. Menjelaskan keuntungan mekanik tuas. 7. Menjelaskan keuntungan mekanik katrol 8. Menjelaskan prinsip kerja bidang miring
9. Menjelaskan keuntungan mekanik bidang miring 10.Menyebutkan contoh pemanfaatan bidang miring
dalam kehidupan sehari-hari.
• Pesawat dibuat dengan tujuan agar pekerjaan yang
dilakukan menjadi lebih mudah dan menghemat tenaga
• Sebuah pesawat berfungsi untuk memperbesar gaya atau
usaha.
• Pesawat ada dua macam, yaitu pesawat sederhana dan
pesawat rumit;
• Pesawat rumit, merupakan gabungan dari beberapa
pesawat sederhana. contoh: komputer, mobil dan sepeda motor.
• Pesawat sederhana merupakan peralatan yang dibuat
sangat praktis dan mudah digunakan.
• Contoh pesawat sederhana yaitu: tuas (pengungkit), katrol
A.Tuas atau Pengungkit
• Sistem kerja tuas/pengungkit yaitu dengan cara memperbesar gaya yang diberikan.
• Tuas terdiri dari tiga komponen, yaitu beban, titik tumpu dan
kuasa.
• Kuasa (K atau F), adalah gaya yang diberikan oleh tangan untuk mendorong tuas.
• Lengan kuasa (LK), adalah bagian pengungkit yang dikenai gaya
• Beban (B atau W), adalah bagian pengungkit yang mengerjakan gaya beban
• Lengan beban (LB), adalah jarak antara beban dengan titik tumpu. • Titik tumpu (T), adalah titik dimana pusat atau bantuan untuk
•
Hubungan antara lengan kuasa, lengan beban,
beban, dan kuasa secara matematis dapat ditulis:
F x L
k= W x L
bKeterangan:
F = gaya (N)
W = berat beban (N)
L
b= lengan beban (m)
L
k= lengan kuasa (m)
•
Keuntungan mekanis (KM) adalah
perbandingan beban dengan kuasa atau gaya
yang diperlukan.
• Contoh soal:
Berapa gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban (W = 10.000 N) bila lengan beban diketahui: 0,75 m dan lengan kuasa adalah 3,75 m? Berapa pula keuntungan mekanis tuas tersebut?
Penyelesaian:
Diketahui: Beban berat (w) = 10.000 N Lengan beban (Lb) = 0,75 m
Lengan kuasa (Lk) = 3,75 m
A. Katrol (kerekan)
- Katrol merupakan pesawat sederhana yang
berupa roda yang dikelilingi tali atau rantai.
- Katrol berguna untuk menarik atau
mengangkut suatu benda.
- keuntungan katrol adalah mengubah arah
gaya seperti pada waktu kita menimba air
sumur.
- katrol dibedakan menjadi 3 (tiga) yaitu:
1. Katrol tetap
- Katrol tetap adalah katrol yang jika
digunakan untuk melakukan usaha, tidak
berpindah tempat melainkan hanya
berputar pada porosnya.
- Katrol tetap digunakan untuk
mengangkat beban yang ringan.
- pada katrol tetap, besar kuasa yang
diperlukan untuk mengangkat beban
sama besar dengan bebannya.
- Contoh soal:
Bonar mengangkat seember air yang beratnya 25 N dari sumur menggunakan katrol tetap. Berapa gaya yang harus dikeluarkan Bonar?
Penyelesaian:
Diketahui: W = 25 N KM = 1
Ditanya: F = … ? Jawab :
F = 25 N
Jadi, gaya tarik Bonar 25 N, sama dengan berat embar air.
2. Katrol bergerak
• Katrol bergerak adalah katrol yang dapat bergerak bebas apabila digunakan untuk mengangkat benda.
• Pada katrol bdergerak panjang lengan kuasa sama dengan 2 kali panjang lengan beban.
• LF = 2 x LW artinya, untuk mengangkat benda sebesar W, kita hanya memerlukan gaya ½ dari berat benda itu.
• jadi keuntungan mekanisnya:
- Contoh:
untuk mengangkat sebuah peti dengan katrol bergerak diperlukan gaya sebesar 200 N. Berapa Newton berat peti tersebut ?
Penyelesaian:
Diketahui: F = 200 N KM = 2
Ditanya: W = …? Jawab:
3. Katrol kombinasi (takal)
-Katrol kombinasi (takal) merupakan gabungan
katrol tetap dan katrol bergerak.
-Keuntungan katrol kombinasi adalah banyaknya
katrol yang ada pada sistem tersebut.
-Pada sistem katrol apabila terdapat n gaya pada
tali yang arahnya ke atas, maka gaya yang
diperlukan adalah:
•
Keuntungan Mekanisnya: KM = n, n = jumlah
tali
-Contoh soal
Katrol kombinasi terdiri dari 3 katrol (satu katrol tetap, 2 katrol bergerak) digunakan untuk mengangkat beban sebesar 4.000 N. Tentukan besar keuntungan mekanis dan gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat beban tersebut !
Gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat bahan tersebut:
F = 1.000 N
C. Bidang Miring
- Bidang miring adalah bidang datar yang ditempatkan secara miring untuk membentuk sudut terhadap lantai. - Semakin besar sudut kemiringan, gaya yang diperlukan
semakin besar pula.
- Untuk memperkecil gaya yang diperlukan maka gunakan papan yang lebih panjang.
- Pada bidang miring, berlaku rumus-rumus sebagai berikut:
a. Berat beban yang didorong: w = m x g
b. Besar gaya yang diperlukan untuk mendorong beban
c. Keuntungan mekanis
atau
s = panjang bidang miring
•
Keterangan:
W = berat beban (N)
m = massa beban (kg)
h = tinggi bidang miring (m)
-Contoh soal:
Untukl memindahkan beban seberat 800 N ke atas bak truk, Amir menggunakan papan kayu yang panjangnya 4 m. Jika tinggi bak truk terhadap tanah 1 m, berapakah gaya dorong yang dikeluarkan Amir dan berapakah keuntungan mekanis pada bidang miring ?
