1

Judul: PESAWAT SEDERHANA

I. KAJIAN PUSTAKA

A. Pengertian Pesawat Sederhana

Kita memerlukan gaya untuk melakukan berbagai pekerjaan. Gaya itu dilakukan

oleh otot. Kekuatan otot manusia terbatas. Tentu kita pernah menemui kesulitan

dalam melakukan suatu pekerjaan. Misalnya membuka tutup botol, memanjat pohon,

menimba air, dan memindahkan barang yang berat. Oleh karena itu, kita memerlukan

alat untuk mempermudah pekerjaan tersebut. Kita dapat menggunakan pesawat.

Pesawat dapat memperkecil gaya yang kamu keluarkan. Semua jenis alat yang

digunakan untuk memudahkan pekerjaan manusia disebut pesawat. Kesederhanaan

dalam penggunaannya menyebabkan alat-alat tersebut dikenal dengan sebutan

pesawat sederhana. ( Heri Sulityanto : 2009 ). Pesawat sederhana adalah alat-alat

yang dapat memudahkan pekerjaan manusia ( Choiril Azmiyawati : 2009 )

B. Jenis-Jenis Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana dikelompokkan menjadi empat jenis, yaitu pengungkit,

bidang miring, katrol, dan roda berporos.)

1. Pengungkit

Pengungkit sering juga disebut tuas. Pengungkit atau tuas adalah alat sederhana

yang digunakan untuk mengungkit yang terbuat dari batang besi, kayu dan bahan-

2

bahan lainnya. Pengungkit memiliki bagian-bagian khusus seperti kuasa, titik tumpu

dan beban. Dilihat dari posisi kuasa, titik tumpu, dan beban, pengungkit dibedakan

menjadi tiga macam, yaitu pengungkit jenis pertama, kedua, dan ketiga. ( Teguh

Purwantari : 2009 ).

a. Pengungkit jenis pertama

Pengungkit atau tuas jenis ini memiliki posisi kuasa, titik tumpu, dan beban atau

posisi sebaliknya, yaitu beban, titik tumpu, dan beban. Dengan demikian posisi titik

tumpu selalu berada di antara beban dan kuasa. Contoh pengungkit jenis pertama

antara lain jungkat-jungkit, penggunaan tang, linggis, dan gunting ( Teguh Purwantari

: 2009 ).

b. Pengungkit jenis kedua

Posisi tuas jenis kedua adalah titik tumpu, beban dan kuasa. Juga sebaliknya

kuasa, beban, dan titik tumpu. Tuas jenis kedua memiliki posisi beban di antara titik

tumput dan kuasa. Contoh: pembuka tutup botol, gerobag ( Teguh Purwantari : 2009).

c. Pengungkit jenis ketiga

Pengungkit jenis ketiga ini memiliki posisi beban, kuasa, dan titik tumpu. Dapat

juga berposisi titik tumpu, kuasa, dan beban. Pada jenis ini kuasa berada di antara

beban dan titik tumpu. Misalnya posisi orang memancing, orang menyekop pasir,

orang menjepit kue dengan penjepit kue dan sebagainya ( Teguh Purwantari : 2009 ).

3

2. Bidang Miring

Bidang miring juga termasuk pesawat sederhana. Bidang miring sering

ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Bidang miring adalah suatu bidang yang

permukaannya miring, di mana sisi yang satu lebih tinggi dari sisi yang lainnya

( Teguh Purwantari : 2009 ). Fungsinya adalah untuk mempermudah manusia dalam

melakukan pekerjaan. Kegunaan yang lain adalah untuk menjaga keselamatan

manusia dan memperkecil gaya. Beberapa contoh kegunaan bidang miring dalam

kehidupan sehari-hari, yaitu:

a. Jalan berkelok-kelok di pegunungan

Jalan di pegunungan dibuat berkelok-kelok demi tujuan tertentu. Jalan yang

dibuat demikian menyebabkan kecuraman menjadi kecil. Sebuah mobil akan merasa

susah mencapai ketinggian suatu tempat di gunung. Hal ini terjadi bila jalan di

pegunungan dibuat lurus. Gaya yang dibutuhkan menjadi sangat besar. Keadaan akan

berbeda bila jalan dibuat berkelok-kelok. Meskipun jarak tempuh jauh, namun mobil

dapat sampai dengan gaya yang lebih kecil. Keselamatan penumpang mobil juga akan

lebih terjamin.

b. Tangga

Contoh yang lain adalah pada penggunaan tangga. Orang memperbaiki kabel

listrik membutuhkan tangga. Tangga membantu seseorang untuk dapat naik ke tempat

yang lebih tinggi.

4

c. Papan miring

Usaha yang dilakukan manusia menjadi lebih kecil karena alat tersebut. Barang

yang berat dapat dipindahkan dengan lebih ringan. Misalnya ketika memasukkan

drum berat ke dalam truk, menggunakan papan yang dibuat miring. Papan tersebut

dipakai untuk menggelindingkan beban ke atas truk.

3. Katrol

Katrol juga termasuk pesawat sederhana. Katrol adalah suatu alat yang

digunakan untuk mengangkat benda. Bentuk katrol terdiri dari roda kecil dengan

aluran tertentu dan tali ( Teguh Purwantari : 2009 ) Katrol yang dikaitkan dengan tali

bergerak memutar menarik beban. Bila tali ditarik, maka roda akan memuatar

menarik beban. Gaya yang dipakai akan sedikit dibandingkan dengan menarik beban

secara langsung. Katrol dibedakan menjadi 5 macam, yaitu :

a. Katrol tetap

Posisi katrol tetap selalu tetap dan tidak berpindah tempat. Prinsip kerja katrol

tetap dapat diterapkan pada sumur air pada kehidupan kita. Beban yang tidak terikat

langsung akan ditarik dengan melewati roda. Benda yang terangkat membutuhkan

gaya yang lebih kecil. Bayangkan seseorang mengambil air secara langsung dengan

timba. Tentunya ia akan merasa berat dibanding dengan mengambil menggunakan

katrol tetap. Jadi katrol tetap adalah sebuah alat yang dipakai mengangkat benda

5

dengan roda yang tidak berpindah-pindah dan berputar pada porosnya. ( Teguh

Purwantari : 2009 )

b. Katrol bebas

Katrol bebas adalah katrol yang memiliki posisi berubah-ubah (bebas) ( Teguh

Purwantari : 2009 )Gerakan katrol bebas memutar pada tali yang dilewatinya. Beban

biasanya diletakkan pada katrol yang terletak di atas tali. Ujung tali akan dikaitkan

pada tempat yang tetap. Sedangkan ujung lain digunakan sebagai penarik. Jika

dibandingkan dengan katrol tetap maka katrol bebas memerlukan gaya yang lebih

kecil untuk mengangkat beban.

c. Katrol majemuk

Katrol mejemuk memiliki bentuk yang lebih kompleks dan rumit. Katrol

majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan bebas. Setiap roda berjalan

memutar pada tali-tali yang dililitkan. Katrol majemuk digunakan untuk mengangkat

beban. Gaya yang dibutuhkan lebih kecil dari katrol tetap dan katrol bebas. Semakin

banyak katrol yang digunakan, maka semakin kecil pula gaya yang dibutuhkan.

4. Roda Berporos

Roda berporos merupakan roda yang di dihubungkan dengan sebuah poros yang

dapat berputar bersama-sama. Roda berporos merupakan salah satu jenis pesawat

sederhana yang banyak ditemukan pada alat-alat seperti setir mobil, setir kapal, roda

sepeda, roda kendaraan bermotor, dan gerinda.

6

II. PELAKSANAAN PRAKTIKUM

A. Praktikum 1 : Pengungkit

1. Alat

a. Tiang neraca

b. Dudukan neraca beralur

c. Lengan neraca beralur

d. Penggantungan piring neraca

e. Piringan neraca

f. Neraca pegas

g. Kubus aluminium

h. Kotak KIT IPA

2. Bahan

-

3. Langkah Kerja

a. Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan.

b. Meletakkan tiang neraca tegak lurus (berdiri) di atas meja.

c. Memasukkan lengan neraca beralur kedalam dudukan nerca beralur.

d. Meletakkan dudukan neraca diatas tiang nerca pada kedudukan yang seimbang.

e. Meletakkan piring neraca pada ujung kiri lengan neraca beralur dengan

menggunakan penggantung piring neraca.

7

f. Mengkaitkan neraca pegas pada ujung lengan kanan neraca beralur.

g. Meletakkan kubus aluminium di atas piring neraca.

h. Menarik neraca pegas agar terjadi keseimbangan antara lengan kanan dan lengan

kiri. Kemudian mencatat panjang renggangan pegas.

i. Mengulangi kegiatan di atas dengan memindahkan titik tumpu neraca yakni yang

pertama bergeser dua lubang ke kanan dan yang kedua bergeser dua lubang ke

kiri. Kemudian mencatat panjang regangan pegas masing-masing.

j. Menjawab pertanyaan yang ada di bagian bawah langkah kerja sesuai hasil

pengamatan.

k. Membuat kesimpulan dari percobaan tersebut.

B. Praktikum 2 : Bidang Miring

1. Alat

a. Tutup kotak resonansi

b. Neraca pegas

c. Kubus kayu

d. Kubus kayu dan kubus aluminium

e. Kotak KIT IPA

f. Papan Tripleks

2. Langkah Kerja

a. Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan.

8

b. Mengangkat kotak resonansi dengan cara mengaitkan pengait pada neraca pegas

pada kaitan pada kotak resonansi. Menghitung panjang regangan pegas.

c. Membuat bidang miring dengan cara memiringkan papan tripleks dan

meletakkan kotak resonansi yang telah dikaitkan di atas bidang miring tersebut.

Menarik kotak resonansi dari bawah ke atas dan menghitung panjang regangan

pegas.

d. Melandaikan kemiringan papan triplek dan tariklah kotak resonansi dari bawah

ke atas. Menghitung panjang regangan pegas.

e. Meninggikan kemiringan papan tripleks dari kondisi awal dan tariklah kotak

resonansi dari bawah ke atas. Menghitung panjang regangan pegas.

f. Membuat tabel hasil pengamatan sesuai kreativitas kemudian mengisi tabel

tersebut sesuai hasil pengamatan.

g. Membandingkan panjang regangan pegas pada langkah 1,2 dan 3, 4 dan 5

kemudian membuat kesimpulan.

C. Praktikum 3 : Katrol

1. Alat

a. Piring neraca

b. Katrol tunggal 2 buah

c. Penggantung piring

d. Kartu plastik

e. Kubus kayu

9

f. Gantungan hampa udara

g. Kubus aluminium

h. Mur baut dudukan

i. Tali

2. Bahan

-

3. Langkah Kerja

a. Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan.

b. Menggantung piring neraca pada neraca pegas dan isilah piring neraca dengan

kubus kayu dan aluminium, kemudian menghitung panjang regangan neraca

pegas tersebut.

c. Memasangkan gantungan hampa udara pada dinding yang permukaannya halus,

kemudian menggantung neraca pegas yang telah dibebani piring neraca pada

gantungan hampa udara yang telah dikaitkan dengan katrol. Meletakkan kubus

kayu di atas piring neraca. Menghitung panjang regangan neraca pegas tersebut.

d. Melakukan langkah kerja nomor 2 dan mengaitkan. Hitunglah panjang regangan

neraca pegas tersebut.

e. Mencari selisih antara langkah 1, 2 dan 3, kemudian membuat kesimpulan pada

percobaan ini.

10

D. Praktikum 4 : Roda

1. Alat

a. Kereta beroda empat

b. Kotak resonansi

c. Neraca pegas

2. Bahan

-

3. Langkah Kerja

a. Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan.

b. Mengaitkan neraca pegas dengan kotak resonansi, kemudian menghitung

regangan pegas apabila kotak tersebut ditarik di atas papan tripleks.

c. Pasangkanlah kereta roda empat sebagai alat pengangkut kotak. Kemudian

meletakkan kotak resonansi di atas roda dan ukurlah regangan pegas setelah

kotak resonansi ditarik di atas papan.

d. Menghitung selisih panjang regangan pegasnya berdasarkan hasil percobaan

pada langkah 1 dan 2

e. Membuat kesimpulan dari hasil percobaan tersebut.

11

III. HASIL PENGAMATAN PRAKTIKUM

A. Hasil Pengamatan Praktikum

1. Hasil Pengamatan Praktikum 1 : Pengungkit

12

2. Hasil Pengamatan Praktikum 2 : Bidang Miring

13

3. Hasil Pengamatan Praktikum 3 : Katrol

14

4. Hasil Pengamatan Praktikum 3 : Roda

15

IV. Analisis Hasil Pengamatan Praktikum

A. Analisis Hasil Pengamatan Praktikum 1 : Pengungkit

Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan berupa tiang neraca, dudukan

neraca beralur, lengang neraca beralur, penggantungan piring neraca, piringan neraca,

nerca pegas, dan kubus aluminium. Selanjutnya meletakkan tiang neraca tegak lurus

(berdiri) di atas meja. Kemudian memasukkan lengan neraca beralur kedalam

dudukan nerca beralur. Setelah itu dudukan neraca diletakkan diatas tiang neraca

pada kedudukan yang seimbang.

Piring neraca diletakkan pada ujung kiri lengan neraca beralur dengan

menggunakan penggantung piring neraca. Kemudian neraca pegas diletakkan pada

ujung lengan kanan neraca beralur. Selanjutnya kubus aluminium diletakkan di atas

piring neraca. Kemudian neraca pegas ditarik agar terjadi keseimbangan antara

lengan kanan dan lengan kiri. kegiatan tersebut diulangi dengan memindahkan titik

tumpu neraca yakni yang pertama bergeser dua lubang ke kanan dan yang kedua

bergeser dua lubang ke kiri. Kemudian mencatat panjang regangan pegas masing-

masing.

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan dapat diperoleh bahwa panjang

regangan pegas saat neraca dalam keadaan seimbang adalah 0,3 N. Sedangkan

16

panjang regangan pegas ketika neraca dalam kedudukan digeser 2 kali ke kanan

adalah 0,6 N serta panjang regangan pegas ketika neraca dalam kedudukan digeser 2

kali ke kiri adalah 0,3 N.

B. Analisis Hasil Pengamatan Praktikum 2 : Bidang Miring

Alat dan bahan yang dibutuhkan berupa tutup kotak resonansi, neraca pegas,

kubus kayu, kubus aluminium, dan papan triplek. Pertama kotak resonansi diangkat

dengan cara mengaitkan pengait pada neraca pegas pada kaitan pada kotak resonansi.

Kemudian panjang regangan pegasnya dihitung. Setelah itu bidang miring dibuat

dengan cara memiringkan papan tripleks dan meletakkan kotak resonansi yang telah

dikaitkan di atas bidang miring tersebut. Selanjutnya kotak resonansi ditarik dari

bawah ke atas dan menghitung panjang regangan pegas.

Langkah selanjutnya adalah kemiringan papan triplek dilandaikan dan kotak

resonansi ditarik dari bawah ke atas kemudian panjang regangan pegasnya dihitung.

Selanjutnya kemiringan papan tripleks ditinggikan dari kondisi awal dan kotak

resonansi dirtarik dari bawah ke atas setalah itu panjang regangan pegasnya kembali

dihitung . kemudian panjang regangan pegas pada langkah-langkah tersebut

dibandingkan.

Berdasarkan pengamtan yang dilakukan diperoleh bahwa panjang regangan

pegas saat kotak resonansi ditarik adalah 0,8 N, panjang regangan pegas saat papan

dimiringkan adalah 0,5 N. Pada saat papan triplek dilandaikan panjang regangang

pegas adalah 0,3 sedangkan pada saat papan triplek ditinggikan panjang regangan

pegas adalah 0,6 N.

17

C. Analisis Hasil Pengamatan Praktikum 3 : Katrol

Alat dan bahan yang dibutuhkan berupa piring neraca, katrol tunggal 2 buah,

penggantung piring, kartu plastic, kubus kayu, gantungan hampa udara, kubus

aluminium, mur baut dudukan, dan tali. Pertama piring neraca pada neraca pegas

digantung dan piring neraca diisi dengan kubus kayu dan aluminium, kemudian

menghitung panjang regangan neraca pegas tersebut. Langkah selanjutnya denagan

memasang gantungan hampa udara pada dinding yang permukaannya halus,

kemudian menggantung neraca pegas yang telah dibebani piring neraca pada

gantungan hampa udara yang telah dikaitkan dengan katrol.

Langkah selanjutnya kubus kayu diletakkan di atas piring neraca. Setelah

panjang regangan neraca pegas tersebut dihitung. Selanjutnya melakukan langkah

kerja nomor 2 dan mengaitkan katrol kedua lalu meletakkan kubus aluminium dan

kubus kayu di atas pring neraca. Setalah itu menghitung panjang regangan neraca

pegas tersebut.Berdasarkan pengamatan yang dilakukakan diperoleh bahwa panjang

regangan pada saat kubus kayu dan aluminium dikaitkan di neraca pegas adalah 0,3

N, pada katrol tetap panjang regangannya adalah 0,4 N, sedangkan pada katrol bebas

panjang regangannya adalah 0,6 N.

18

D. Analisis Hasil Pengamatan Praktikum 4 : Roda

Alat dan bahan yang disediakan berupa kereta roda empat, kotak resonansi, dan

neraca pegas. Pertama neraca pegas dikaitkan dengan kotak resonansi, kemudian

regangan pegas dihitung apabila kotak tersebut ditarik di atas papan tripleks.

Selanjutnya kereta roda empat dipasang sebagai alat pengangkut kotak. Kemudian

kotak resonansi diletakkan di atas roda dan regangan pegas diukur setelah kotak

resonansi ditarik di atas papan.

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan diperoleh bahwa saat kotak resonansi

ditarik tanpa menggunakan roda panjang regangannya sebesar 10 N, sedangkan pada

saat kotak resonansi dipasangkan roda panjang regangannya saat ditarik sebesar 0,3

N.

19

V. KESIMPULAN

A. Kesimpulan Praktikum 1: Pengungkit

Dari hasil pengamatan praktikum pertama tentang pengungkit diperoleh bahwa

panjang regangan pegas saat neraca dalam keadaan seimbang adalah 0,3 N.

Sedangkan panjang regangan pegas ketika neraca dalam kedudukan digeser 2 kali ke

kanan adalah 0,6 N serta panjang regangan pegas ketika neraca dalam kedudukan

digeser 2 kali ke kiri adalah 0,3 N. sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin dekat

beban dengan tumpuan maka semakin besar gaya yang dihasilkan.

B. Kesimpulan Praktikum 2: Bidang Miring

Pada praktikum tentang bidang miring diperoleh bahwa panjang regangan pegas

saat kotak resonansi ditarik adalah 0,8 N, panjang regangan pegas saat papan

dimiringkan adalah 0,5 N. Pada saat papan triplek dilandaikan panjang regangang

pegas adalah 0,3 sedangkan pada saat papan triplek ditinggikan panjang regangan

pegas adalah 0,6 N. berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi

permukaan bidang miring maka gaya yang dihasilkan semakin besar.

20

C. Kesimpulan Praktikum 3: Katrol

Pada praktikum ketiga tentang katrol diperoleh bahwa panjang regangan pada

saat kubus kayu dan aluminium dikaitkan di neraca pegas adalah 0,3 N, pada katrol

tetap panjang regangannya adalah 0,4 N, sedangkan pada katrol bebas panjang

regangannya adalah 0,6 N. sehingga dapat disimpulkan bahwa gaya yang dihasilkan

D. Kesimpulan Praktikum 4: Roda

Pada praktikum tentang roda diperoleh bahwa saat kotak resonansi ditarik tanpa

menggunakan roda panjang regangannya sebesar 10 N, sedangkan pada saat kotak

resonansi dipasangkan roda panjang regangannya saat ditarik sebesar 0,3 N. sehingga

dapat disimpulkan bahwa panjang regangan yang dihasilkan lebih kecil apabila

menggunakan roda daripada tidak menggunkan roda

21

DAFTAR PUSTAKA

Azmiyawati Choiril. 2009. IPA 5 Salingtemas. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen

Pendidikan Nasional

Purwantari Teguh. 2009. Ilmu Pengetahuan Alam V. Jakarta : Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional

Sulistyanto Heri. 2009. Ilmu Pengetahuan Alam V. Jakarta : Pusat Perbukuan

Departemen Pendidikan Nasional