Pesawat Sederhana

Pesawat adalah alat bantu untuk memudahkan pekerjaan manusia. Pesawat sangat

banyak ragamnya, mulai dari yang sederhana sampai yang rumit. Pesawat sederhana adalah

alat sederhana yang berguna untuk membantu kita melakukan kerja, sedangkan pesawat rumit

merupakan gabungan dari beberapa pesawat sederhana. Pada dasarnya, ada empat jenis

pesawat sederhana, yaitu tuas atau pengukit, katrol, bidang miring, serta roda gigi atau roda

dan poros.

1. Tuas atau Pengukit

Tuas adalah pesawat sederhana yang berbentuk batang keras sempit yang dapat

berputar disekitar satu tititk. Titik ini biasanya disebut titik tumpu (istilah lainnya

fulkum). Tuas biasa digunakan untuk mempermudah memindahkan beban dengan cara

memperbesar gaya yang berikan. Contoh tuas yang paling sederhana adalah linggis. Pasa

tuas, bagian untuk meletakkan beban disebut titik beban, bagian yang diberi penumpu

disebut titik tumpu, dan bagian tempat kita memberikan gaya disebut titik kuasa. Jarak

antara titik beban dan titik tumpuk disebut lengan beban (lb), sedangkan jarak antara titik

kuasa dengan titik tumpu disebut lengan kuasa (lk). Berat beban yang akan diangkat

disebut gaya beban (fb), sedangkan gaya yang digunakan untuk mengangkat beban

disebut gaya kuasa (fk).

Hubungan antara besaran-besaran tersebut sebagai berikut:

Fk lk = Fb lb

………………………………………………(Persamaan 6.1.)

Keterangan : Fk = Gaya kuasa (N)

Fb = Gaya beban (N)

lk = Lengan kuasa (m)

lb = Lengan beban (m)

Keuntungan pada pesawat sederhan disebut keuntungan mekanis (KM). Secara

umum, keuntungan mekanis didefinisikan sebagai perbandingan gaya beban dengan gaya

kuasa. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut.

Berdasarkan letak titik tumpunya, tuas diklasifikasikan menjadi 3 (tiga) golongan,

sebagai berikut:

a. Tuas Jenis Pertama

KM

Pada tuas sejenis pertama titik tumpu berada diantara titik beban dan titik

kuasa. contohnya gunting, tang, jungkat jungkit, dan pembukan kaleng.

b. Tuas Jenis Kedua

Pada tuas jenis ini kedua titik beban diantara titik tumpu dan titik kuasa.

Contohnya gerobak beroda satu, catut, pembuka botol dan stapler.

c. Tuas Jenis Ketiga

Pada jenis ketiga titik kuasa berdaa diantara titik tumpu dan titik beban.

Contohnya, lengan, alat pancing, skop, dan sapu.

GAMBAR

2. Katrol

Katrol merupakan pesawat sederhana berupa roda yang dikelilingi rantai atau tali.

Kegunaan katrol untuk mengangkut beban atau menarik suatu benda. Jika kalian

menimba air di sumur tanpa bantuan katrol, maka kalian akan mengalami kesulitan saat

melakukannya. Hal ini dapat diatasi dengan menggunakan katrol. Katrol mengubah gaya

tarik ke bawah menjadi gaya angkat ke atas, sehingga air dapat ditimba lebih mudah.

Katrol dapat dibedakan menjadi katrol tetap, katrol bergerak, dan katrol ganda.

a. Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang digunakan untuk melakukan usaha, tidak

berpindah tempat melaikan arahnya berputar apada porosnya. Katrol tetap berfungsi

uyntuk membelokkan gaya seperti brat beban tetap sama dengan gaya kuasanya tetpi

dapat dilakukan dengan muadah. Kartrol tetap dapat diginakan untik menibah air.

Oleh karena lk=lb, dan fk=fb, sehingga keuntungan mekanisnyab adalah

rumus

b. katrol bergerak

katrol bergerak adalah katrol dengan penempatan dsedemikian tupa seginggga katro, dapat

bergerak dengan bebas dan beban yang diangkat digantungkan pada poros kaTROL. Katrol

bergerak brfunfsi mengalihkan agya. Pada katrol bergerak, lengan kuasa duakali lengan

bebaN (LK=2LB), sehingga diperoleh rumus.

c. katrol ganda

katrol ganda merupakan gabungan antara katro tetap dengan katrol bergerak yang dihinakan

bersana2. Katrol ganda pada gambanr disamping terdiri atas dua katrol tetap dan duaN

KRTOL BERGERAK. KEUNTUNGAN mekanis ktrol dapat ditentukan dengan mengitung

jumlah tali yang menghubungnkan katrol bergerak atau menghitunmg banyaknya gaya yang

bekerja melwan beban., pada gambar, jumlah tali yang mengunungakan tkatrol bergerak ada

4. Denga demikian,. Keuntungan mekanis katrtol tersebut ada 4. Besar gaya kuasa yang

dilakukan untuk mengangkat bebamn adalah

rumus+ gambar

3. bidang miring

Bidang miring adalah pesawat sederhana berupa permukaan miring dengan penampang

berbentuk segitiga yang berfungsi untuk mempermudah melakukan usaha dan memperkecil

gaya yang dikeluarkan.

Keuntungan mekanis bidang miring sama dengan nilai perbandingan antara panjang bidang

miring (s) dan tinggi bidang miring (h). makin landai bidang miring maka makin besar

keuntungan mekanisnya secara matematis keuntungan mekanis dapat dituliskan sebagai

berikut.

Rumus

Contoh beberap alat yang cara kerjanya berdasarkan prinsip bidang miring abtara lain tangga,

sekrup, bor, dan baji.

4. Roda dan poros

Roda dan poros merupakan pesawat sederhana yang terdiri atas sebuah roda berputar yang

dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. Roda dan poros

berfungsi untuk meperbesar kecepatan dan gaya. Keuntungan mekanis dari roda dan poros

dapat dihitung dengan persamaan berikut.

Rumus

Salah satu conmtoh roda dan poros adalah sepeda. Kecepatan yang dihasilkan oleh sepeda

diperoleh dari perbandingan antara jari-jari roda dan jari-jari poros (gir). Jika gir belakang

disertai pada jari-jari terkecil maka sepeda akan melaju dengan kencang. Jika gir roda

balakang disetel pada jari-jari yang besar, maka laju sepeda akan melambat.