PesawatSederhana Yang Memiliki Keuntungan Mekanis Sama Besar Ditunjukkan Oleh Gambar / Fisikawan Hijau: Soal No.7 UN IPA Fisika SMP/MTs 2014 dan - Keuntungan mekanis pesawat sederhana (mekanik) tuas/pengungkit.. Pesawat sederhana adalah alat serbaguna yang disusun dengan cara sederhana yang dapat meringankan atau memudahkan pekerjaan manusia. Pesawatsederhana mempunyai keuntungan mekanik yang didapatkan dari perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa sehingga memperingan kerja manusia. Untuk lebih jelasnya mari kita bahas satu per satu. a. Tuas/Pengungkit. Tuas/pengungkit berfungsi untuk mengungkit, mencabut atau mengangkat benda yang berat. Pesawatsederhana dibedakan menjadi 4 macam, yaitu tuas (pengungkit), katrol, bidang miring dan roda bergandar (roda berporos). Berikut ini merupakan jenis-jenis pesawat sederhana. 1. Tuas (Pengungkit) Jungkit-jungkit merupakan pesawat sederhana yang menggunakan prinsip tuas. Contoh lain dari tuas adalah gunting, pembuka kaleng atau botol, tang Keuntunganmekanis bidang miring dapat dituliskan sebagi berikut ini : Jadi gaya resultan ke atas akan mempunyai besar sama dengan berat zat cair dan bekerja pada titik berat zat cair pengganti benda tersebut. Pesawat sederhana adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah atau besaran dari suatu gaya secara umum, alat-alat ini bisa PenyelesaianFisika: B. Yang termasuk gerak lurus berubah beraturan diperlambat adalah . 1. Bola yang di lemparkan vertical ke atas dan. 4. Mobil sedang di rem hingga berhenti. 5. Gaya yang bekerja pada sebuah benda akan mengakibatkan perubahan. gerak dan bentuk benda. X37dsW. pesawat sederhana dan efisiensinya Ketika kita menggunakan pembuka tutup botol, kita mengangkat pegangan sambil melakukan kerja pada pembuka. Pembuka botol lalu membuka tutup botol, mengerjakan gaya pada tutup botol. Kerja yang kita lakukan disebut dengan kerja masukan, Wm, sedangkan kerja yang dilakukan pesawat disebut dengan kerja keluaran, Wk. Kerja adalah transfer energi menggunakan cara-cara mekanis. kita melakukan kerja pada pesawat. Pada kasus ini, kita mentransfer energi pada pembuka botol. Pesawat lalu melakukan kerja pada benda lain. Selanjutnya, giliran pembuka mentransfer energi pada pentup botol. Pembuka tutup botol bukanlah sumber energi, sehingga penutup tidak dapat menerima energi lebih banyak dari energi yang kita berikan pada pembuka tutup. Dengan demikian, kerja keluaran tidak dapat lebih besar daripada kerja masukan. Pesawat hanyalah alat bantu untuk mentransfer energi kita ke tutup botol. Kekekalan Energi dan Keuntungan Mekanis Gaya yang kita kerjakan pada pesawat disebut gaya kuasa, Fk istilah populer kuasa. Gaya yang dihasilkan oleh pesawat disebut dengan gaya beban, Fb istilah populer beban. Perbandingan gaya beban terhadap gaya upaya, Fb/Fk, disebut dengan keuntungan mekanis KM atau mechanical advantage MA pesawat. Secara matematis dapat dituliskan, $latex MA=\frac{F_{b}}{F_{k}}$ Beberapa pesawat, seperti pembuka botol, memiliki keuntungan mekanis lebih besar dari satu. Ketika keuntungan mekanis nilainya lebih dari satu, maka mesin meningkatkan gaya yang Anda kerjakan. Kita dapat menghitung keuntungan mekanis ini menggunakan definisi kerja. Kerja masukan adalah perkalian gaya kuasa yang kita kerjakan, Fk, dan perpindahan tangan kita, dk. Dengan cara yang sama, kerja luaran adalah hasil kali antara gaya beban, Fb, dengan perpindahan yang diakibatkan oleh pesawat, db. Sebuah pesawat meningkatkan gaya, tetapi tidak dapat meningkatkan energi. Sebuah mesin yang ideal mentransfer seluruh energi, sehingga kerja luaran sama dengan kerja masukan, Wl = Wm, atau Fbdb = Fkdk Persamaan tersebut dapat ditulis ulang dalam bentuk $latex \frac{F_{b}}{F_{k}}=\frac{d_{k}}{d_{b}}$ Kita tahu bahwa keuntungan mekanis diberikan oleh $latex MA=\frac{F_{b}}{F_{k}}$. Untuk sebuah pesawat ideal, kita juga akan mempunyai $latex MA=\frac{d_{k}}{d_{b}}$. Karena persamaan ini merupakan karakeristik sebuah pesawat yang ideal, maka keuntungan mekanisnya disebut dengan keuntungan mekanis ideal atau ideal mechanical advantage, IMA, $latex IMA=\frac{d_{k}}{d_{b}}$ Perhatikan bahwa jika Anda menghitung jarak maka berarti Anda akan menghitung keuntungan mekanis ideal, IMA, sedangkan jika Anda menghitung gayanya maka berarti Anda menghitung keuntungan mekanis, MA. Pada pesawat yang sesungguhnya, tidak seluruh kerja masukan sama ditransfer menjadi kerja luaran. Efisiensi dari sebuah mesin didefinisikan sebagai perbandingan antara kerja luaran Wl terhadap kerja masukanWm. Dengan demikian, $latex \textrm{efisiensi}=\frac{W_{1}}{W_{m}}\times100\%$ Sebuah pesawat ideal memiliki perbandingan Wl/Wm = 1, sehingga efisiensinya 100%. Seluruh pesawat yang ada dalam kehidupan kita sehari-hari mempunyai efisiensi kurang dari 100%. Kita dapat mengungkapkan efisiensi dalam bentuk keuntungan mekanis dan keuntungan mekanis ideal, Keuntungan mekanis ideal pada sebagian besar pesawat ditentukan oleh disain mesin. Sebuah mesin yang efisien memiliki harga MA dan IMA yang hampir sama, sedangkan mesin yang kurang efisien memiliki MA yang lebih kecil. Semakin rendah efisiensi pesawat berarti gaya upaya yang diperlukan untuk mengimbangi gaya beban lebih besar. Seluruh pesawat, bagaimanapun kompleksnya, merupakan kombinasi maksimal dari enam buah jenis pesawat yang ditunjukkan pada gambar 2. Keenamnya adalah pengungkit lever, katrol pulley, roda-dan-as wheel-and-axle, bidang miring inclined plane, baji wedge, dan sekrup scew. Gir, salah satu pesawat sederhana yang digunakan pada sepeda merupakan contoh roda-dan-as. Keuntungan mekanis ideal adalah perbandingan jarak gerakan. Gambar 1 menunjukkan bahwa untuk pengungkit dan roda-dan-as, perbandingan ini dapat dinyatakan dengan perbandingan antara tempat di mana gaya dikerjakan dan porosnya. Selamat datang di web digital berbagi ilmu pengetahuan. Kali ini PakDosen akan membahas tentang Pesawat Sederhana? Mungkin anda pernah mendengar kata Pesawat Sederhana? Disini PakDosen membahas secara rinci tentang pengertian, jenis, rumus, fungsi, keuntungan dan contoh. Simak Penjelasan berikut secara seksama, jangan sampai ketinggalan. Pengertian Pesawat Sederhana Pesawat Sederhana ialah alat yang dapat digunakan untuk mempermudah suatu pekerjaan tanpa memperkecil usaha. Misalkan ketika seorang ibu rumah tangga menimba air dari dalam sumur menggunakan bantuan katrol, buruh angkut menggunakan bidang miring untuk menaikkan barang ke atas truk, pelayan restoran membuka botol minuman dengan menggunakan pembuka botol. Alat-alat tersebut merupakan contoh peswat sederhana yang dapat dijumpai di kehidupan sehari-hari. Jenis-Jenis Pesawat Sederhana Berikut ini terdapat beberapa jenis-jenis pesawat sederhana, yakni sebagai berikut 1. Pengungkit atau Tuas Pesawat sederhana yang pertama ialah pengungkit atau tuas. Tuas sering digunakan untuk mengangkat benda berat ataupun benda yang berukuran besar. Tuas dibagi menjadi 3 titik, yaitu Titik Kuasa, Titik Tumpu, dan Beban. Tuas dibagi menjadi 3 golongan berdasarkan letak titiknya. Berikut adalah penggolongan pengungkit atau kuas, antara lain Tuas Golongan Pertama Tuas jenis golongan pertama ialah tuas dengan titik tumpu terletak diantara titik beban dan titik kuasa Ditengah. Contohnya ialah, Gunting, Jungkat-Jungkit, Gunting kuku dan Linggis. Tuas Golongan Kedua Tuas jenis golongan kedua ialah tuas dengan titik beban terletak antara titik tumpu dan titik kuasa. Contohnya ialah, Gerobak beroda satu, Pemecah biji dan Pembuka botol. Tuas Golongan Ketiga Tuas jenis golongan ketiga ialah tuas dengan titik kuasa terletak antara titik tumpu dan titik beban. Contohnya ialah Pinset, Pisau dan Pemotong kertas. 2. Bidang Miring Bidang miring adalah jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk mempermudah memindahkan benda dari bawah ke atas atau sebaliknya. Bidang miring berguna untuk membantu memindahkan benda-benda yang terlalu berat dari bawah ke atas atau sebaliknya. Contoh bidang miring adalah tangga, pisau, obeng, jalan berkelok di perbukitan, ulir pada sekrup. 1. Katrol Katrol merupakan pesawat sederhana berupa roda yang dikelilingi rantai atau tali. Kegunaan katrol untuk mengangkut beban atau menarik suatu benda. Sebelum air diperoleh melalui pengolahan Perusahaan Air Minum, hampir semua orang memperoleh air dari sumber mata air yang disebut sampai sekarang di beberapa desa, sumur masih mudah dijumpai. Untuk mempermudah pengambilan air dari dalam sumur, digunakanlah alat yang termasuk jenis pesawat sederhana, yaitu katrol. Seperti halnya tuas, katrol juga memiliki kuasa, beban, dan titik tumpu. Dengan demikian, katrol juga memiliki keuntungan mekanis. Katrol dapat dibedakan menjadi katrol tetap, katrol bergerak, dan katrol ganda, berikut penjelasan dibawah ini Katrol Tetap Katrol tetap adalah katrol yang tetap berada pada posisinya dan tidak berpindah. Biasanya katrol tetap akan ditempatkan pada tempat tertentu. Contoh katrol tetap ialah, katrol pada tiang bendera dan katrol pada sumur timba. Katrol Bebas Katrol Bebas adalah katrol yang dapat berpindah posisinya. Katrol bebas diletakkan diatas tali sehingga dapat digerakan. Salah satu ujung tali diikatkan pada tempat tertentu, sedangkan ujung tali lainnya dapat ditarik. Contoh katrol bebeas ialah, katrol pada pelabuhan peti kemas. Katrol Majemuk Katrol Majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas. Pada katrol majemuk, beban dikaitkan pada katrol bebas. Salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Jika ujung tali yang lainnya ditarik maka beban akan terangkat beserta bergeraknya katrol bebas ke atas. 2. Roda Berporos Roda berporos ialah alat yang digunakan untuk mempermudah melakukan perpindahan. Roda dibuat dengan diberi poros. Saat bergerak roda berputar pada porosnya. Dengan roda memungkinkan manusia bergerak lebih cepat. Contoh roda berporos ialah, kursi roda, roda mobil dan roda motor. Rumus Pesawat Sederhana Berikut ini adalah beberapa rumus-rumus pesawat sederhana yaitu Bidang Miring Bidang miring merupakan sebuah bidang miring yang digunakan untuk memindahkan sebuah benda ke ketinggian tertentu. Keterangan KM = keuntungan mekanis F = gaya dorong N s = panjang bidang miring m h = ketinggian m w = berat beban N Misalnya…. Massa kotak adalah 80 kg, dipindahkan dari atas tanah ke suatu tempat dengan ketinggian 1,5 m. Berapakah usaha dan gaya yang kita keluarkan bila a. kita angkat langsung ke atas ! b. melalui bidang miring sepanjang 4,5 m ! Diketahui m = 80 kg g = 10 m/s2 h = 1,5 m s = 4,5 m a. mula2 kita cari berat benda dulu…. karena kita mengangkat benda secara langsung maka gaya F yang kita lakukan = berat benda w sedangkan jarak tempuhnya s = ketinggian h maka rumus usaha berubah lambang, semula W = menjadi W = b. Jika benda kita dorong melalui bidang miring….. Usaha yang kita keluarkan sama namun dengan bidang miring gaya yang kita keluarkan menjadi lebih kecil karena lintasannya kita ubah dari ketinggian 1,5 m menjadi 4,5 m dalam bidang miring…. Prinsip bidang miring juga diterapkan pada berbagai macam alat buatan manusia seperti baji, kapak, tatah, pisau, obeng, paku, sekrup….juga jalan yang berkelok-kelok di pegunungan. Tuas keterangan F = gaya yang dikerjakan pada tuas N W = beban tuas N Lb = lengan beban, adalah jarak antara titik tumpu dengan dengan beban m Lk = lengan kuasa, adalah jarak antara titik tumpu dengan kuasa/gaya yang dikerjakan m KM = keuntungan mekanis Katrol Katrol adalah roda berongga yang disepanjang sisinya untuk tempat tali. Katrol sangat baik digunakan untuk memindahkan beban ke atas/bawah. Katrol dapat dibedakan menjadi katrol tunggal tetap, katrol tunggal bergerak, dan takal katrol majemuk berganda. 1. Katrol Tunggal Tetap katrol tunggal tetap terdiri dari sebuah katrol yang kedudukannya tidak berubah-ubah tetap. Keuntungan mekanis KM katrol tunggal tetap = 1 Keuntungan mekanis =1 berarti berat beban = gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat beban tersebut. maka, F = w contoh katrol yang digunakan untuk menimba air. Trus…klo gaya yang kita keluarkan besarnya sama aja dengan berat bebannya, untuk apa dong fungsi katrol tunggal ini? Hmm.. katrol jenis ini memang tidak mengurangi besar gaya yang kita keluarkan, namun dapat merubah arah gaya. Bila kita menarik suatu beban dari atas ke bawah tanpa katrol maka kita harus mengeluarkan gaya dengan arah tersebut yaitu dari atas ke bawah sehingga kita kesulitan memanfaatkan berat tubuh kita. sedangkan bila menggunakan katrol seperti yang terlihat pada gambar di atas… gaya yang kita keluarkan justru berarah dari atas ke bawah. Hal ini menyebabkan kita dapat memanfatkan berat tubuh kita untuk mengankat beban tersebut jadi tangan kita tidak cepat lelah. 2. Katrol Tunggal Bergerak katrol tunggal bergerak terdiri dari sebuah katrol yang kedudukannya dapat berubah-ubah tetap Keuntungan mekanis KM katrol tunggal bergerak = 2 maka, F = 1/ Keuntungan mekanisnya = 2 artinya kita hanya perlu mengeluarkan gaya separuh dari berat beban yang kita angkat F = w/KM. Takal Katrol majemuk/berganda Takal / Katrol majemuk atau berganda adalah katrol yang terdiri dari sebuah katrol tetep dan satu atau lebih katrol bergerak… katrol ini biasanya digunakan untuk mengankat beban yang sangant berat. Keuntungan mekanis KM takal = Jumlah katrol F = W/jumlah katrol Pesawat sederhana adalah sebuah alat mekanik yang mampu merubah arah atau besaran yang timbul dari sebuah gaya. Secara umum, keberadaan pesawat sederhana ini dapat disebut sebagai sebuah sistem mekanis paling sederhana dengan memanfaatkan laba mekanik guna meningkatkan gaya. Sebuah pesawat sederana akan memanfaatkan sebuah gaya kerja buat dimanfaatkan melawan sebuah gaya beban. Tanpa memperhatikan sebuah gaya gesek yang muncul, maka kerja yang ditimbulkan oleh sebuah beban, akan memiliki besaran yang sama dengan kerja yang terjadi pada sebuah beban. Dalam kehidupan sehari-hari, kita tak dapat melepaskan diri dari ketergantungan pada pesawat sederahana tersebut. Secara umum, ada beberapa pesawat sederhana yang mudah dijumpai dan kita manfaatkan buat membantu aktivitas keseharian kita. Keuntungan Mekanik Pesawat Sederhana Berikut ini adalah beberapa keuntungan mekanik pesawat sederhana menurut jenisnya yaitu Keuntungan Mekanik Tuas Keuntungan mekanik pada tuas adalah perbandingan antara gaya beban w dengan gaya kuasa F, dapat dituliskan sebagai Keuntungan mekanik pada tuas bergantung pada masing-masing lengan. Semakin panjang lengan kuasanya, maka keuntungan mekaniknya akan semakin besar. Keuntungan mekanik bidang miring Keuntungan mekanik bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, 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. Pemanfaatan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari terdapat pada tangga dan jalan di daerah pegunungan. Keuntungan mekanik katrol Keuntungan mekanik pada katrol majemuk adalah sejumlah tali yang digunakan untuk mengangkat beban. Contoh Soal Pesawat Sederhana Berikut ini adalah beberapa contoh soal pesawat sederhana yaitu 1. Contoh Pertama Seseorang hendak mengangkat sebuah beban dengan memakai katrol tunggal bergerak. Jika berat beban tersebut ialah N, maka besar gaya yang harus diberikan orang tersebut ialah …. A. 600 N B. 500 N C. 250 N D. 100 N Pembahasan Katrol tunggal bergerak befungsi mengalihkan gaya tetapi tidak mengubah arah gaya. Keuntungan mekanis katrol bergerak ialah 2. Keuntungan mekanis katrol sanggup dihitung dengan rumus berikut Keterangan KM = laba mekanis w = berat beban N F = gaya atau kuasa N lf = lengan kuasa m lw = lengan beban m. Pada soal diketahui berat beban N dan laba mekanis untuk katrol ebrgerak ialah 2. Dengan demikian, gaya yang harus diberikan adalah ⇒ KM = w/F ⇒ 2 = w/F ⇒ 2F = w ⇒ 2F = N ⇒ F = N 2. Contoh Kedua Seorang petugas hendak memindahkan sebuah beban dengan memakai bidang miring yang panjangnya 4,5 m. Jika berat beban ialah 600 N dan tinggi bidang miring ialah 1,5 m, maka besar kuasa yang harus diberikan petugas ialah …. A. 100 N B. 200 N C. 300 N D. 400 N Pembahasan Dik w = 600 N, l = 4,5 m, h = 1,5 m Dit F = … ? Keuntungan mekanis ⇒ KM = l/h ⇒ KM = 4,5/1,5 ⇒ KM = 3 Besar kuasa yang harus diberikan ⇒ KM = w/F ⇒ 3 = 600/F ⇒ 3F = 600 ⇒ F = 600/3 ⇒ F = 200 N 3. Contoh Ketiga Seorang murid akan memindahkan sebuah kerikil yang beratnya 600 N dengan memakai tuas. Jika tuas diatur sedemikian rupa sehingga panjang lengan beban 1,5 m dan panjang lengan kuasa 3 m, maka kuasa yang harus diberikan murid itu ialah …. A. 400 N B. 300 N C. 200 N D. 150 N Pembahasan Dik w = 600 N, lw = 1,5 m, lf = 3 m Dit F = … ? Keuntungan mekanis tuas yang digunakan ⇒ KM = lf/lw ⇒ KM = 3/1,5 ⇒ KM = 2 Kuasa yang harus diberikan ⇒ KM = w/F ⇒ 2 = 600/F ⇒ 2F = 600 ⇒ F = 600/2 ⇒ F = 300 N Demikian Penjelasan Materi Tentang Pesawat Sederhana Pengertian, Jenis, Rumus, Fungsi, Keuntungan dan Contoh Semoga Materinya Bermanfaat Bagi Siswa-Siswi.

pesawat sederhana yang mempunyai keuntungan mekanis sama adalah