Pesawat Sederhana

Tujuan mempelajari bab ini

Apa itu pesawat sederhana

Pesawat sederhana adalah alat yang dapat memudahkan kita melakukan usaha dengan menmgubah besar atau arah gaya.

Contoh pesawat sederhana

1. Pengungkit (tuas)2. Katrol3. Bidang miring4. Gir

Tuas (pengungkit) jenis 1

Contoh tuas jenis 1

1. Pengungkit2. Pemotong kuku

Tuas jenis II

Contohnya

1. Alat gerobak dorong2. Pemotong kertas3. Pembuka tutup botol

Tuas Jenis III

1. Penjepit roti2. Pengeruk sungai3. Penjabut jenggot

Contohnya

Secara matematis ketiga tuas adalah

FW

llKmb

k

Keuntungan mekanis

Contoh soal

Sebuah pengungkit dengan perbandingan lengan kuasa 2:5, digunakan untuk mengangkat beban 2.800 N. Hitunglah:

a. Gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebutb. keuntungan mekanis pengungkit

Penyelesaian DiketahuiLb = 2Lk = 5W = 2.800 N

DitanyaF, Km . . . ?

NF

FF

WlFl bk

120.15

560056005

2.800 . 2 . 5 . .

5,2200.1800.2

atau

5,225

atau

Km

Km

FW

llKmb

k

soal1. Perhatikan gambar

2. Sebuah batang panjangnya 1,5 meter digunakan sebagai tuas jenis pertama untuk mengangkat beban yang beratnya 500 N, jika titik beban diletakkan 30 cm dari titik tumpu, Hitunglah:

Berapakah:a. Kuasa minimum untuk mengangkat

bebanb. Keuntungan mekanisc. Gaya yang digunakan jika titik kuasa

digeser 50 cm mendekati penumpu

a. Keuntungan mekanis tuasb. Gaya minimal agar beban terangkat

Katrol

1. Katrol tetap2. Katrol tunggal bergerak3. Sistem katrol

Katrol adalah roda yang kelilingnya dilalui rantai atau tali. Jenis katrol ada tiga

Katrol tetap

Keuntungan mekanisnya

BC AC sebab ,1 BCACKm

Katrol ini tidak memperbesar gaya melainkan hanya mengubah arah gaya, yang searah dengan arah gaya beratmu, sehingga ketika kamu menaikkan beban lebih mudah

Katrol tunggal bergerak

Keuntungan mekanisnya

2

21

21F dimana ,

W

WKm

WFWKm

Katrol ini lebih mudah menaikkan beban, akan tetapi arah gaya yang diberikan arahnya ke atas, berlawanan dengan arah gaya berat. Alat ini memperbesar gaya

Sitem katrol

Untuk menghitung keuntungan mekanis pada sistem katrol jumlah tali pada katrol di atas beban

kuasabebanKm tali

Contoh soalPerhatikan gambar di bawah

Jika beban 18.000 N, berapa besar gaya minimal dan keuntungan mekanis katrol

Penyelesaian

DiketahuiW = 18.000

DitanyaF & Km . . . ?

JawabKm = 2

N 000.92

8000.12

2

WF

FW

Soal1. Perhatikan gambar di bawah ini

2. Perhatikan gambar dibawah ini

Berapa besar keuntungan mekanis dan gaya minimal yang dibutuhkan agar benda dapat naik

a. Berapa keuntungan mekanis sistem katrol tersebut

b. Apabila sitem katrol digunakan untuk menaikkan beban seberat 5000 n, berapa gaya minimum yang diperlukan

c. Agar beban naik 1,5 meter dari letak semula, berapa panjang tali yang tertarik

Bidang miring

Bidang miring adalah pesawat sederhana berupa permukaan miring yang penampangnya berbentuk segitiga dan berfungsi sebagai pengali gaya.

Keuntungan mekanis bidang miring

Alat yang bekerja sesuai bidang miring1. Sekrup2. Mata pisau3. tangga

Contoh soal

Perhatikan gambar diatas! Bila beban seberat 5.000 N dinaikkan setinggi 10 m dengan menggunakan papan yang panjangnya 20 m yang dibuat seperti gambar diatas, tentukan keuntungan mekanis dan gaya minimum yang diperlukan untuk dapat menariknya?

Penyelesaian Diketahui:h = 10 ms = 20 mW = 5.000 N

Ditanya:Km dan F . . . ?

Jawab:

21020

hsKm

N 500.22

5000

50002

2

F

F

FWFWKm

Soal

1. Perhatikan gambar dibawah ini

2. Perhatikan gambar dibawah ini

a. Berapa besar keuntungan mekanis

b. Berapa besar gaya minimal agar benda bergerak

a. Berapa besar keuntungan mekanis

b. Berapa besar gaya minimal agar benda bergerak

Jika berat beban 1000 N, tentukan:

Jika berat beban 9000 N, tentukan:

Roda gigi (Gir)Roda gigi (Gir) adalah sepasang roda bergigi saling bersambungan yang dapat digunakan untuk menambah atau mengurangi gaya

Roda gigi besar memberikan gaya yang lebih besar, sehingga kuasa yang diperlukan lebih kecil, tetapi ini harus dibayar dengan kecepatan putar yang lebih lambat. Sebaliknya, roda gigi kecil memberikan kecepatan putar yang lebih cepat memberikan kecepatan putar yang lebih cepat, tetapi ini memberikan gaya yang lebih kecil, sehingga harus dibayar dengan kuasa yang lebih besar.