pesawat sederhana rev

RANCANGAN PERCOBAAN

Kompetensi Dasar : Melakukan percobaan tentang pesawat sederhana dan

penerapannya dalam kehidupan sehari-hari.

Judul Percobaan : Bidang Miring, Tuas, dan Katrol

KELOMPOK III/A

1. IRFAN YUSUF (071204001)

2. ANDI MUNAWARAH (071204033)

3. MUH. YUSRAN (071204077)

4. ISLAMUDDIN (061204089)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN FISIKA

FAKULTAS METEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR

Judul Percobaan :

Bidang Miring

Tujuan Percobaan :

1. Mengetahui prinsip kerja bidang miring

2. Mengidentifikasi kegunaan bidang miring

Alat dan Bahan :

1. Papan landasan (bidang miring) 1 buah

2. Neraca pegas 1 buah

3. Balok kayu 1 buah

4. Tali secukupnya

Landasan Teori :

Bidang miring termasuk pesawat sederhana yang gunanya untuk

memudahkan usaha / kerja mengangkat beban yang berat. Misalnya bidang miring

dibuat untuk memudahkan menaikkan baban pada kendaraan yang biasa memuat

benda-benda atau barang-barang yang berat dengan cara dipasang papan atau

balok kayu yang berfungsi sebagai bidang miring. Dengan melalui bidang miring

ini benda-benda lebih mudah dinaikkan ke atas truk.

Bidang Miring yaitu pesawat sederhana yang dibuat dari papan atau

bidang untuk memindahkan benda ke tempat yang tinggi. Bidang miring

merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk

memindahkan benda dengan lintasan yang miring. Dengan menggunakan bidang

miring beban yang berat dapat dipindahkan ketempat yang lebih tinggi dengan

lebih mudah, artinya gaya yang kita keluarkan menjadi lebih kecil bila dibanding

tidak menggunakan bidang miring. Semakin landai bidang miring semakin ringan

gaya yang harus kita keluarkan. Bagian-bagian penting pada bidang miring dapat

digambarkan sebagai berikut :

Gambar 1. Gaya-gaya pada bidang miring

Panjang bidang miring adalah s, dan ujung tingginya mempunyai

ketinggian h. Bila beban yang diangkat seberat w = m.g. Gaya kuasa yang

diperlukan adalah F . Dari persamaan usaha adalah selisih energi potensial

gravitasi, diperoleh persamaan sebagai berikut.

W = Ep

F.s = m.g.h karena berat beban w = m.g maka

F.s = w.h

Keuntungan mekanis dari bidang miring ditentukan dari persamaan berikut ini.

F.s = w.h

sh =

wF

Jadi keuntungan mekanis,

Km =

sh atau Km =

wF

Prosedur Percobaan :

1. Kaitkan neraca pegas dengan balok kayu dengan menggunakan tali2. Ukurlah berat balok kayu dengan neraca pegas secara langsung. 3. Catat hasilnya pada tabel pengamatan.4. Tariklah balok kayu melalui bidang miring. Catat skala yang ditunjukkan

neraca pegas.5. Bandingkan hasil pengukuran berat beban secara langsung dan berat

beban dengan bidang miring.

Hasil Pengamatan :

Adapun hasil pengamatan yang diperoleh berdasarkan percobaan sebagai

berikut:

Kegiatan Jarak Pergeseran Neraca Pegas (cm)

Pengukuran Berat Balok dengan Neraca

Pegas Secara Langsung.

Pengukuran Berat Balok dengan Neraca

Pegas Melalui Bidang Miring.

Analisis Data :

Judul Percobaan :

Tuas

Tujuan Percobaan :

1. Mengetahui prinsip kerja tuas

2. Menentukan keuntungan mekanis tuas.

Alat dan Bahan :

1. Kayu yang panjangnya ± 100 cm, 1 buah

2. Beban 1 N, 2 buah

3. Balok kayu1 buah

Landasan Teori :

Tuas atau pengungkit merupakan pesawat sederhana yang sudah tidak

asing lagi bagi kita. Tuas telah digunakan oleh manusia untuk mempermudah

pekerjaannya sejak zaman prasejarah. Tuas biasa digunakan untuk mempermudah

mengungkit atau memindahkan beban dengan cara memperbesar gaya yang

diberikan. Tuas terdiri atas sebuah batang yang berputar pada sebuah titik tetap

yang disebut titik tumpu. Contoh tuas yang paling sederhana adalah sebuah

tongkat.

Gambar 2. Diagram prinsip kerja tuas

W menyatakan beban yang akan diangkat atau dipindahkan. F

merupakan gaya yang diberikan (kuasa). Titik O adalah titik tumpu tuas. Panjang

OA merupakan panjang lengan beban (lb ), sedangkan panjang OB merupakan

panjang lengan kuasa (lk).

Kalau kita akan mengangkat benda dengan menggunakan tuas, maka kita

harus meletakkan benda di salah satu ujung pengungkit (tuas) kemudian

memasang batu atau benda apa saja sebagai penumpu dekat dengan benda seperti

pada gambar . Selanjutnya tangan kita memegang ujung batang pengungkit dan

menekan batang pengungkit tersebut secara perlahan-lahan sampai benda dapat

diangkat atau bergeser.

Dengan menggunakan tuas semakin jauh jarak kuasa terhadap titik

tumpu, maka semakin kecil gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban, atau

dapat dirumuskan

Dengan: Fk=gaya kuasa (N)

Fb=gaya beban(N)

lk=lengan kuasa(m)

lb=lengan beban(m)

Keuntungan pada pesawat sederhana disebut Keuntungan Mekanis

(KM). Secara umum keuntungan mekanis dideinisikan sebagai perbandingan

gaya beban dengan gaya kuasa

Km =

LkLb

sehingga keuntungan mekanis pada tuas atau pengungkit bergantung pada panjang

masing-masing lengan.

Semakin panjang lengan kuasanya, semakin besar keuntungan

mekanisnya. Secara matematis keuntungan mekanis ditulis sebagai berikut.

Km =

LkLb

=FbFk


1. Susun alat dan bahan seperti gambar berikut!

2. Letakkan beban pertama dan beban kedua masing-masing pada jarak 0,25

m dari balok! Amati apa yang terjadi!

3. Ubah jarak beban pertama dan biarkan beban kedua tetap di tempat

semula! Amati apa yang terjadi!

4. Lakukan langkah 3 sebanyak empat kali! Amati apa yang terjadi dan catat

hasilnya ke dalam tabel berikut!

Tabel 1. Gaya Beban dengan Lengan Beban

No

.W1 (N) L1 (m) W2 (N) L2 (m) W1 x L1 (Nm) W1 x L2 (Nm)

1. 1 0,25 1 0,25 0,25 0,25

2. 1

3. 1

4. 1

5. 1

Hasil Pengamatan :


berikut:

Tabel Pengamatan 1. Gaya Beban dengan Lengan Beban

No

.W1 (N) L1 (m) W2 (N) L2 (m) W1 x L1 (Nm) W1 x L2 (Nm)

1. 1 0,25 1 0,25 0,25 0,25

2. 1 0,25

3. 1 0,25

4. 1 0,25

5. 1 0,25

Analisis Data :

Perhitungan nilai keuntungan mekanis sebagai berikut:

1.Km=

LkLb

=FbFk

2.

Judul Percobaan :

Katrol

Tujuan Percobaan :

1. Terampil merangkai sitem katrol ganda

2. Menentukan keuntungan mekanik katrol tunggal dan katrol ganda

3. Menentukan kerugian penggunaan katrol ganda

Alat dan Bahan :

KIT yang terdiri dari

1. standar

2. katrol ganda 4 buah

3. tali {5 meter}

4. neraca pegas 1 buah

5. pengait 4 buah

6. beban 1 buah

7. mistar 1buah

Landasan Teori :

Katrol merupakan salah satu bentuk dari pesawat sederhana yang

berfungsi untuk memudahkan pemindahan benda. Prinsip kerja dari pesawat

sederhana adalah melipatgandakan gaya atau mengubah arah gaya. Benda atau

beban yang berat dapat dipindahkan dengan memberikan sedikit gaya saja.

Bilangan yang menyatakan pelipatgandaan hasil dari suatu pesawat sederhana

terhadap gaya atau jarak perpindahan disebut keuntungan mekanis.

Dalam pemakaian katrol, biasanya katrol dilengkapi dengan tali.

Terdapat dua jenis katrol yaitu katrol tetap {gambar 1a} dan katrol bergerak

{gambar 1b}. Dalam pemakaiannya kita sering menggabungkan beberapa katrol

yang disebut dengan sistem katrol {gambar 1c dan 1d}.

Gambar 3. katrol tetap, katrol bergerak, dan sistem katrol.

Katrol tetap mempunyai keterangan sebagai berikut.

Titik O sebagai titik tumpu, titik B sebagai titik

beban, titik A sebagai titik kuasa, F adalah gaya

kuasa, w adalah gaya berat beban. Jarak OA = lengan

kuasa, dan jarak OB = lengan beban, keduanya sama

panjang karena sama dengan jari-jari katrol. Jadi pada

katrol tetap berlaku Lk = Lb Sehingga dalam

persamaan F . Lk = w . Lb berlaku F = w. Dengan

demikian keuntungan mekanik pada katrol tetap bernilai 1.

Km =

wF = 1 atau Km =

LkLb = 1

Katrol bebas mempunyai keterangan sebagai berikut.

Titik O sebagai titik tumpu, titik B sebagai titik

beban, titik A sebagai titik kuasa, F adalah gaya

kuasa, w adalah gaya berat beban.Jarak OA = lengan

kuasa = dua kali jari-jari katrol, dan jarak OB =

lengan beban = jari-jari katrol, Jadi pada katrol bebas

Lk = 2 Lb Sehingga dalam persamaan F . Lk = w . Lb berlaku 2 F = w. Dengan

demikian keuntungan mekanik pada katrol tetap bernilai 1.

Km =

wF = 2 atau Km =

LkLb = 2

Disamping keuntungan tersebut di atas, penggunaan sistem katrol atau katrol

ganda juga memilki kelemahan. Kelemahan penggunaan katrol ganda dalam

memindahkan beban adalah pergeseran yang harus kita lakukan menjadi sekian

kali lipat dari jumlah penggal tali yang terlibat.


1. Siapkan semua alat dan bahan yang diperlukan angkat sebuah balok/beban

setinggi 30 cm dengan menggunakan neraca pegas seperti gambar 2a.

2. Ukur jarak pergeseran neraca pegas dan besar gaya dengan cara membaca

skala neraca pegas, lalu catat hasil pengamatanmu ke dalam tabel

pengamatan.

3. pasang sebuah katrol pada standar, lalu pasangkan tali yang mengikat

pengait melalui katrol seperti tampak pada gambar 2b.

4. Tariklah tali ke bawah sehingga beban terangkat setinggi 30 cm dari

kedudukan semula. Catat hasil pengamatanmu

5. Pasangkan sebuah katrol bebas dan hubungkan dengan tali seperti gambar

2c. Dengan cara yang sama dengan langkah 3, catat hasil pengamatanmu.

Gambar 4. Sistem katrol (katrol tetap dan katrol bebas)

Tabel 2. Katrol tetap dan katrol bebas

No. KegiatanBesar

Gaya (N)

Jumlah Penggal

Tali (buah)

Jarak Pergeseran

Neraca Pegas (cm)

1, Mengangkat beban secara

langsung.

2, Mengangkat beban

menggunakan 1 katrol

tetap.

3. Mengangkat beban


tetap dan 1 katrol bebas.

4. Mengangkat benda

menggunakan 4 katrol.

Hasil Pengamatan :


berikut:

Tabel Pengamatan 2. Katrol tetap dan katrol bebas

No. KegiatanBesar

Gaya (N)

Jumlah Penggal

Tali (buah)

Jarak Pergeseran

Neraca Pegas (cm)

1, Mengangkat beban secara

langsung.

2, Mengangkat beban


tetap.

3. Mengangkat beban


tetap dan 1 katrol bebas.

4. Mengangkat benda

menggunakan 4 katrol.

Analisis Data :

Perhitungan nilai keuntungan mekanis sebagai berikut:

1. Keuntungan mekanis 1 katrol tetap.

2. Keuntungan mekanis 1 katrol tetap dan 1 katrol bebas.

3. Keuntungan mekanis 4 katrol

pesawat sederhana rev

Documents