materi 11 kelas 5

8/18/2019 Materi 11 Kelas 5

1/16

MATERI

11KELAS 5 Pesawatsederhana


2/16

Pesawat sederhana adalah alat sederhana yang dapatmemudahkan pekerjaan manusia.

Alat-alat yang termasuk pesawat sederhana adalah :1. Pengungkit (lever ),2. katrol ( pulley ),

. roda-dan-as ( wheel-and-a!le ),". #idang miring ( in$lined plane ),%. #aji (wedge ), dan&. sekrup (s$ew ).

'aya yang dikerjakan pada pesawat dise#ut gaya kuasa, F k (istilah populer: kuasa). 'aya yang dihasilkan oleh pesawatdise#ut dengan gaya beban, F b (istilah populer: #e#an).Per#andingan gaya #e#an terhadap gaya upaya, ( # ( k, dise#utdengan keuntungan mekanis ( *+ ) atau me$hani$al advantage (+A ) pesawat. e$ara matematis dapat dituliskan,

b

k

= F

MA

F


3/16

• +enghitung keuntungan mekanis dapat menggunakan de inisikerja. *erja masukan adalah perkalian gaya kuasa yang Andakerjakan, ( k, dan perpindahan tangan Anda, d k. engan $ara yang

sama, kerja luaran adalah hasil kali antara gaya #e#an, ( #, denganperpindahan yang diaki#atkan oleh pesawat, d #.

• *euntungan mekanis di#erikan oleh . /ntuk se#uah pesawatideal, kita juga akan mempunyai .

•

Persamaan ini merupakan karakeristik se#uah pesawat yang ideal,maka keuntungan mekanisnya dise#ut dengan keuntungan mekanisideal atau ideal e!hani!al ad"antage , IMA ,

( #d # 0 ( kd k

b k

k b F d

F d =

b

k =

F MA

F

k

b =

d MA

d

k

b

=d

IMAd


4/16

• +enghitung #arak #erarti akan menghitung keuntungan mekanisideal, IMA , sedangkan jika menghitung gayanya #erarti akanmenghitung keuntungan mekanis, MA.

• Pada pesawat sederhana, tidak seluruh kerja masukan samaditrans er menjadi kerja luaran. E$isiensi dari se#uah mesindide inisikan se#agai per#andingan antara kerja luaran ( l)terhadap kerja masukan( m).

• E$isiensi dapat diungkapkan dalam #entuk keuntungan mekanisdan keuntungan mekanis ideal,

efisiensi = 100% MA

IMA×


5/16

Pengungkit

• Pengungkit%Tuas adalah pesawat sederhana yang #er#entuk #atangkeras yang dapat memutari suatu titik. er ungsi melipatkan gayadan mengu#ah arah gaya.

*eterangan:/ 0 titik upaya (tempat gaya #ekerja)( k 0 ( #

0 titik #e#an (tempat #e#an diletakkan)3 0 titik tumpul # (lengan #e#an) 0 jarak 43 l k (lengan kuasa) 0 jarak A43 ( # 0 gaya #e#an( k 0 gaya kuasa

F k

B

F b

lb

T

l k

U

k 0 l# ! #

lk


6/16

• Prinsi& ker#a tuas'+emper#esar gaya, artinya dengan gaya yang ke$il dapatmengangkat atau memindahkan #e#an yang #erat atau

memindahkan #enda le#ih jauh.• Pada tuas #erlaku hu#ungan #erikut:

atau

engan, ( # 0 #erat #e#an dan ( u 0 gaya upaya.

• Keuntungan ekanis adalah per#andingan antara #e#an dankuasa atau per#andingan antara lengan kuasa dan lengan #e#an.

atau

( # × d # 0 ( u × d u ( u 0 ( #

b

k

F MA

F = k

b

l IMA

l =


7/16

• Pengungkit (tuas) dibedakan en#adi tiga #enis'1. 3uas jenis 5 yaitu tuas dengan susunan 3 di antara dan / .

6ontohnya:

2. 3uas jenis 55 yaitu tuas dengan susunan di antara 3 dan / .6ontohnya:

. 3uas jenis 555 yaitu tuas dengan susunan / di antara 3 dan .6ontohnya:


8/16

*atrol•

Katr*l adalah pesawat sederhana #erputar yang digunakan untukmeringankan mengangkut atau menarik #enda karena dapatmengu#ah arah gaya ketika menarik atau mengangkut #e#anterse#ut.

• Prinsi& ker#a katr*l' mengu#ah gaya angkat ke atas pada #endamenjadi gaya tarik ke #awah.

• Ma!a + a!a katr*l antara lain'

1 Katr*l teta& , yaitu katrol yang porosnya ditempatkanpada tempat yang tetap.-*nt*h' katrol untukmenim#a air dari sumur.

F k

F b

T

Jumlah tali = 1

1


9/16

• Keuntungan ekanis katr*l teta&' ihitung jumlah tari yangmengangkat #e#an, yakni 1, artinya tidak ada keuntunganmekanis, hanya sekedar mempermudah usaha.

.

• Keuntungan ekanis katr*l bebas' e#agaimana jumlah tali yang mengangkat ke atas, yakni 2, artinya untuk mengangkat#e#an se#erat ( newton hanya diperlukan gaya setengahnewton.

Katr*l bebas , yaitukatrol yang dapat#ergerak #e#as saat

digunakan.

F k

F b

B

F k

Jumlah tali = 2

12


10/16

/ Takal , yaitu katrol majemuk yang tersusun atas katrol tetapdan katrol #ergerak.

-*nt*h' katrol dalam alat derekdi pela#uhan.

• Keuntungan ekanis takal' tergantung #anyak katrol dan

tali yang terdapat pada takal,misalnya takal " tali mempunyaikeuntungan mekanis ". e$arasingkat, untuk katrol, 5+A 0 7 .

1 2 3 4

F b

F u


11/16

idang miring•

0idang iring adalah pesawat sederhana yang permukaannya di#uatmiring sehingga dapat mempermudah kerja, misalnya memudahkanmenaikkan #enda #erat ke atas.

• Prinsi& ker#a bidang iring' +engangsur kerja sehingga gaya yang

di#utuhkan le#ih ke$il, tetapi tidak mengurangi #esar kerja yangdilakukan.

• Man$aat &rinsi& bidang iring dala kehidu&an sehari+hariantara lain'

4 /ntuk memindahkan #enda ke tempat yang le#ih tinggi.4 3angga untuk memanjat selalu di#uat atau dipasang miring.4 8alan di pegunungan selalu di#uat #erkelok-kelok, dan memutar

untuk mengurangi ke$uraman.4 Alat-alat sehari-hari, misalnya #aji, kapak, pisau, dan sekrup.


12/16

• Persa aan &ada bidang iring'

*eterangan:( k 0 gaya angkat (7)( # 0 #erat #e#an (7)h 0 tinggi #idang miring (m)s 0 panjang #idang miring (m)

• Keuntungan ekanis ideal'

• Persamaan-persamaan di atas #erlaku jika #idang miring dianggapli$in sempurna sehingga tidak menim#ulkan gesekan.

F

W

s h

k b h

F F s

=

s IMAh

=


13/16

9oda #ergandar (9oda #erporos)

• R*da+dan+as adalah pesawat sederhana yang terdiri atasse#uah roda (alat pemutar) yang dihu#ungkan dengan se#uah as

yang dapat #erputar #ersama-sama.

• Keuntungan ekanis ideal r*da bergandar'

• Alat-alat yang menggunakan prinsip roda #ergandar, antara lain:4 *emudi mo#il atau kapal4 Poros putaran untuk menim#a air4 9oda gerinda4 +i!er

F beban

As

Roda

F kuasa

jari-jari kuasa

jari-jari beban IMA =


14/16

'A /7'A7 P A A3 9;A7A

• e#uah pesawat ga#ungan tersusun atas dua atau le#ih pesawat yang tersam#ung sehingga gaya #e#an dari pesawat yang satumenjadi gaya upaya untuk mesin yang kedua.

•

epeda adalah salah satu $ontohnya.

F pada rantai

F pada pedal

F oleh

rantai

F pada jalan

Pedal atau sproket gir#ekerja seperti roda-as. 'ayakuasa adalah gaya yang Andakerjakan pada pedal, ( pada pedal .'aya #e#annya adalah gaya girpada rantai, ( pada rantai .


15/16

• 9antai mem#erikan gaya kuasa pada gir roda #elakang, ( oleh rantai ,sama dengan gaya yang dikerjakan pada rantai. 'ir #elakang danroda #elakang #ekerja seperti roda-dan-as. 'aya #e#an adalah

gaya yang dikerjakan oleh roda pada jalan, ( pada jalan . erdasarkan;ukum 555 7ewton, permukaan jalan mem#erikan gaya ke depanpada roda. 'aya ini menghasilkan per$epatan sepeda ke depan.

• *euntungan mekanis ga#ungan pesawat sederhana:

•

*euntungan mekanis ideal pada setiap roda-dan-as:

pada jalan

pada pedal

F

MA F

=


16/16

Teri a Kasih

materi 11 kelas 5

Documents