Pesawat Sederhana – [Katrol, Bidang Miring, Tuas, Roda]

Pesawat Sederhana – Kita pasti akan merasa kesulitan ketika kita akan menancapkan paku pada kayu tanpa menggunakan palu. Begitu juga ketika kita akan membuka baut, akan kesulitan tanpa bantuan dari kunci pembukanya atau obeng. Manusia selalu berusaha memperoleh kemudahan dalam melakukan pekerjaan. Maka dari itu, manusia membuat alat-alat yang dapat memudahkan pekerjaannya.

Alat-alat yang dapat mempermudah pekerjaan disebut dengan pesawat sederhana. pesawat sederhana merupakan alat sederhana yang berguna untuk memudahkan pekerjaan manusia. Tujuan menggunakan pesawat sederhana adalah :

  1. Melipatgandakan gaya atau kemampuan kita
  2. Merubah arah gaya yang kita lakukan
  3. Menempuh jarak yang lebih jauh atau memperbesar kecepatan

Jenis-jenis Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana banyak sekali jenisnya dan semuanya dibuat untuk memudahkan manusia untuk melakukan pekerjaaan. Berdasarkan cara kerjanya pesawat sederhana dapat dibedakan menjadi 4 jenis, yaitu : tuas atau pengungkit, bidang miring, katrol dan roda berporos.

Tuas atau Pengungkit

gambar pengungkit

  • Titik Tumpu : Suatu titik dimana tuas bertumpu
  • Kuasa : Yaitu gaya yang bekerja pada tuas
  • Beban : Berat benda

Pengungkit merupakan alat yang berfungsi untuk mengangkat atau mengungkit suatu benda. Pengungkit bisa dalam bentuk sebatang kayu, sebilah bambu, atau logam yang diberi gaya pada salah satu sisinya. Gaya yang diberikan pengungkit disebut kuasa. Tuas/pengungkit berfungsi  untuk mengungkit, mencabut atau mengangkat benda yang berat.

Pada pengungkit terdapat bagian-bagian yang diuraikan sebagai berikut.
1. Titik kuasa adalah daerah atau tempat kita memberikan gaya.
2. Titik tumpu merupakan tempat alat bertumpu.
3. Titik beban, adalah titik tempat dimana beban berada.
4. Gaya kuasa merupakan gaya yang diberikan ketika mengangkat benda.
5. Gaya beban merupakan beban yang akan diangkat. Satuannya Newton.
6. Lengan kuasa adalah jarak antara titik tumpu dengan kuasa.
7. Lengan beban merupakan jarak titik tumpu dengan beban.

Prinsip Kerja Pengungkit

Ketika akan menggerakan suatu benda dengan memanfaatkan tuas, maka kita harus menempatkan benda di salah satu ujung pengungkit (tuas) kemudian memasang batu atau benda apa saja sebagai titik tumpu dekat dengan benda. Selanjutnya tangan kita memegang ujung batang pengungkit yang nantinya akan diberikan gaya sampai benda bergeser atau dapat diangkat. Berdasarkan posisi titik tumpu, beban, dan kuasanya, pengungkit dibagi menjadi 3 jenis yaitu

Pengungkit Jenis Pertama

Yaitu tuas yang kedudukan titik tumpunya terletak diantara titik beban dan titik kuasa. Peralatan yang prinsip penggunaanya menggunakan pengungkit jenis pertama antara lain pemotong kuku, tang, gunting, linggis, dan jungkat-jungkit. Untuk lebih jelasnya coba perhatikan gambar dibawah

gambar pengungkit

Keterangan :

contoh benda yang menggunakan prinsip tuas jenis 1

A = titik kuasa
T = titik tumpu
B = titik beban
F = gaya kuasa (N)
w = gaya beban (N)
lk = lengan kuasa (m)
lb = lengan beban (m)

Pengungkit Jenis Kedua

Yaitu tuas yang kedudukan titik bebannya terletak diantara titik tumpu dan titik kuasa. Contoh peralatan yang prinsip penggunaannya menggunakan pengungkit jenis kedua antara lain gerobak beroda satu, alat pemotong kertas,  alat pemecah kemiri, dan pembuka tutup botol.

Pengungkit Jenis Ketiga

Yaitu tuas yang kedudukan titik kuasanya berada diantara titik beban dan titik tumpu. Contoh peralatan yang prinsip penggunaannya menggunakan pengungkit jenis ketiga antara lain sekop, penjepit roti, stappler, dan pinset.

Keuntungan Mekanik Pengungkit

Dengan menggunakan pengungkit, beban kita akan menjadi lebih ringan dan kita akan mudah untuk melakukannya. Itu berarti kita mendapatkan keuntungan dari penggunaan pengungkit tersebut. Keuntungan yang didapat dari pesawat sederhana seperti yang demikian dinamakan keuntugan mekanik. Besarnya keuntungan mekanik tergantung dari perbandingan antara berat beban yang akan diangkat dengan besar gaya kuasa yang diperlukan

Bidang Miring

gambar bidang miring

Bidang miring adalah salah satu jenis pesawat sederhana yang dipakai untuk memindahkan suatu barang menggunakan bidang miring. Semua benda yang memiliki bidang miring atau bekerja dengan prinsip kemiringan disebut dengan bidang miring.

Dengan memanfaatkan bidang miring beban yang berat dapat dipindahkan ketempat yang lebih tinggi dengan lebih mudah. Artinya gaya yang digunakan menjadi lebih kecil dibandingkan dengan tidak menggunakan bidang miring. Semakin landai bidang miring yang digunakan semakin ringan gaya yang harus dikeluarkan.

Contoh benda yang meggunakan prinsip bidang miring dalam penggunaanya adalah kapak, pisau, obeng, sekrup. Contoh lainnya bisa kita lihat pada bentuk jalan yang dibuat di daerah pegunungan. Dengan dibuat berkelok-kelok pengendara kendaraan bermotor akan lebih mudah ketika melewati jalan yang menanjak. Kendati demikian, hal tersebut menyebabkan jarak yang harus ditempuh menjadi semakin jauh sehingga akan memakan banyak waktu.

Keuntungan Mekanik Bidang Miring

Dengan menggunakan pengungkit, beban kita akan menjadi lebih ringan dan kita akan mudah untuk melakukannya. Itu berarti kita mendapatkan keuntungan dari penggunaan pengungkit tersebut. Keuntungan yang didapat dari pesawat sederhana seperti yang demikian dinamakan keuntugan mekanik. Besarnya keuntungan mekanik tergantung dari perbandingan antara berat beban yang akan diangkat dengan besar gaya kuasa yang diperlukan.

Katrol

Katrol adalah roda yang berputar pada sebuah poros yang diberi tali atau rantai pada bagian sisinya. Katrol berfungsi untuk mengangkat suatu benda atau menarik suatu beban. Secara prinsip, katrol merupakan pengungkit karena memiliki titik tumpu, kuasa, dan beban. Katrol dapat diklasifikasikan menjadi empat jenis, yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol ganda (takal), dan blok katrol.

Katrol Tetap

gambar katrol tetap

Prinsip penggunaan dari katrol tetap adalah ketika kita menarik talinya posisi katrolnya tidak berubah dan tetap.

Keuntungan Mekanik

1. Gaya tarik benda sama besar dengan gaya berat benda.
2. Mampu mengubah arah gaya ke bawah atau samping untuk mengangkat benda.
3. Arah kuasa (gaya) searah dengan gaya berat benda.
Contoh peralatan yang menggunakan prinsip katrol tetap dalam penggunaannya adalah tiang bendera, kerekan timba sumur , dan kerekan sangkar burung.

Katrol Bebas

gambar katrol bebas

Katrol bebas yaitu katrol yang letaknya selalu berubah dan tidak dipasang pada tempat tertentu. Katrol jenis ini umumnya ditempatkan di atas tali yang kedudukannya bisa berubah. Salah satu ujung tali diikat pada tempat tertentu. Jika ujung yang lainnya ditarik maka katrol akan bergerak

Keuntungan Mekanik

Pada katrol bebas, panjang lengan kuasa sama dengan dua kali panjang lengan beban sehingga keuntungan mekanik pada katrol tetap yaitu gaya yang dibutuhkan untuk menarik suatu benda lebih kecil daripada menggunakan katrol tetap. Katrol jenis ini sering dipakai para tukang bangunan untuk mengangkat barang-barang pada bagunan bertingkat tinggi.

Katrol Ganda

gambar katrol ganda

Katrol ganda adalah perpaduan antara katrol tetap dengan katrol bebas. Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Pada katrol ganda, beban dikaitkan pada katrol bebas. Salah satu ujung tali dikaitkan dengan penampang katrol tetap. Jika ujung tali yang lainnya ditarik maka beban akan terangkat ke atas.

Keuntungan Mekanik

Dalam menggunakan katrol ganda, gaya yang dibutuhkan lebih kecil dibandingkan dengan katrol bebas dan katrol tetap. Tetapi, kinerja katrol ganda bergantung pada banyaknya tali yang digunakan untuk mengangkat suatu beban

Blok Katrol

gambar blok katrol

Blok katrol merupakan kombinasi dari beberapa katrol yang dipasang secara berdampingan. Dengan menggunakan blok katrol gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan suatu beban menjadi lebih kecil. Makin banyak roda blok katrol, maka makin kecil juga gaya yang dibutuhkan untuk pemindahan beban.

Umumnya blok katrol digunakan pada mesin-mesin penggerak. Dalam kesehariannya, blok katrol sering digunakan untuk mengangkat benda berat, misalnya peti kemas di pelabuhan.

Roda Berporos

gambar roda berporos

Prinsip penggunaan roda berporos adalah dengan menghubungkan roda pada sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. Manfaat dari roda berporos adalah untuk menggeser suatu benda agar lebih ringan dan memperkecil gaya gesek. Prinsip roda berporos dapat kita jumpai pada alat-alat seperti setir mobil, setir kapal, roda mobil, roda gerobak, dan gerinda

Nah, itu tadi sedikit materi tentang pesawat sederhana dari admin untuk kalian para pelajar Indonesia, yang nantinya akan membawa negara Indonesia menjadi negara yang lebih maju dan sejahtera. Semoga dapat menambah ilmu dan wawasan dan bermanfaat bagi kalian para pembaca.

Dukungan kalian sangat berpengaruh dalam kemajuan website ini. Share artikel ini jika sekiranya dapat membantu orang yang sedang membutuhkan. Jangan lupa untuk selalu mampir di portal dunia suka-suka ?

Leave a Comment