Pesawat Sederhana : Pengertian, Jenis dan Contoh Soal

Pesawat Sederhana : Pengertian, Jenis dan Contoh Soal – Pada pembahasan kali ini kami akan menjelaskan tentang pesawat sederhana. Yang meliputi pengertian pesawat sederhana, jenis-jenis pesawat sederhana dan contoh soal pesawat sederhana yang dibahas dengan lengkap dan mudah dipahami. Agar lebih detailnya silahkan simak ulasan dibawah ini dengan seksama.

Pesawat Sederhana : Pengertian, Jenis dan Contoh Soal

Mari kita bahas pengertian pesawat sederhana terlebih dahulu dengan seksama.

Pengertian Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana merupakan seluruh alat bantuk yang tersusun dengan sederhana dan dapat meringankan atau memudahkan pekerjaan manusia. Pesawat sederhana bisa memberi manfaat yang banyak antara lain seperti mengubah bentuk energi, mengurangi gaya, memperbesar kecepatan dan mengubah arah.

Didalam Wikipedia disebutkan bahwa pesawat sederhana adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah atau besaran dari suatu gaya.

Jenis-Jenis Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana bekerja berdasarkan prinsip kerjanya dapat dibedakan menjadi : Tuas/pengungkit, katrol, bidang miring, dan roda berporos/ roda bergandar. Kuntungan dari pesawat sederhana yaitu mempunyai mekanik yang diperoleh dari perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa sehingga menjadikan ringan suatu pekerjaan manusia. Adapun jenis-jenis atau macam-macam dari pesawat sederhana adalah sebagai berikut:

Tuas/Pengungkit

Tuas atau pengungkit memiliki fungsi untuk mengungkit, mencabut atau mengangkat benda yang berat.
Bagian-bagian dari tuas/pengungkit:

A = Titik kuasa
B = Titik beban
T = Titik tumpu
w = Gaya beban (N)
F = Gaya kuasa (N)
lk= Lengan kuasa (m)
lb= Lengan beban (m)

Jenis-jenis tuas:

1. Tuas jenis pertama

Tuas jenis golongan pertama merupakan tuas dengan titik tumpu terletak diantara titik beban dan titik kuasa (Ditengah). Contohnya adalah: pemotong kuku, penjepit jemuran, gunting dan tang.

2. Tuas jenis kedua

Tuas jenis golongan kedua merupakan tuas dengan titik beban terletak antara titik tumpu dan titik kuasa. Contohnya adalah alat pemotong kertas, gerobak beroda satu, alat pemecah kemiri, pembuka tutup botol.

3. Tuas jenis ketiga

Tuas jenis golongan ketiga merupakan tuas dengan titik kuasa terletak antara titik tumpu dan titik beban. Contohnya adalah sekop yang sering digunakan untuk memindahkan pasir.

Keuntungan Mekanik Tuas
Keuntungan menggunakan mekanik tugas adalah perbandingan antara gaya beban (w) dengan gaya kuasa (F), bisa ditulis dengan:
KM = w/F atau KM = lk/lb

Keuntungan mekain pada tuas tertantung pada setiap lengan. Semakin panjang lengan kuasanya, maka keuntungan mekanik yang didadapat semakin besar juga.

Bidang Miring

Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk memindahkan benda dengan bidang atau lintasas yang miring.

Bagian-bagian bidang miring

Prinsip kerja bidang miring

Keuntungan Bidang Miring

Keuntungan menggunakan bidang miring tergantung dari panjang landasan bidang miring dan ketinggiannya. Semakin kecil sudut kemiringan suatu bidang, maka semakn besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dikerjakan.

Keuntungan mekanik bidang miring dirumuskan dengan pembandingan antara panjang (l) dan tinggi bidang miring (h), yaitu:
KM = l/h
Manfaat bidang miring dalam kehidupan sehari-hari yaitu seperti pada tangga dan suatu jalan pada daerah pegunungan.

Katrol

Katrol yaitu roda yang berputar pada porosnya. Biasanya di katrol juga ada tali atau rantai, untuk menghubungkan. Menurut cara kerjanya, katrol adalah jenis pengungkit dikarenakan memiliki titik tumpu, kuasa, dan beban. Katrol bisa dibagi menjadi tiga golongan, antara lain:

Katrol tetap

Katrol tetap yakni katrol yang posisinya tidak berpindah ketika dioperasikan. Katrol semacam ini sering dipasang di tempat-tempat tertentu. Seperti contohnya katrol yang dipakai sumur timba dan pada tiang bendera.Keuntungan mekanik katrol tetap
Pada jenis katrol tetap, panjang lengan kuasa sama dengan lengan beban, sehingga keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah 1, yang berarti gaya kuasa sama dengan gaya beban.

Katrol bebas

Tidak sama dengan jenis katrol tetap, di katrol bebas posisi atau kedudukan katrol tidak tetap atau berubah dan tidak dipasang pada tempat tertentu. Katrol semacam ini sering ditempatkan di atas tali yang kedudukannya bisa dirubah. Salah satu ujung tali diikat pada tempat tertentu. Apabila ujung lainnya ditarik maka katrol akan bergerak. Katrol jenis ini bisa ditemukan pada alat-alat pengangkat peti kemas yang ada pada pelabuhan.

Keuntungan mekanik katrol bebas
Pada katrol bebas, panjang lengan kuasa sama dengan dua kali panjang lengan bebas menjadikan keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah 2, yang berarti gaya kuasa sama dengan setengah dari gaya beban.

Katrol majemuk

Katrol majemuk merupakan gabungan antara katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol tersebut disambungkan dengan tali. Di katrol majemuk, beban dikaitkan pada katrol bebas, disalah satu ujung tali dikaitkan pada penampan katrol tetap. Apabila ujung tali yang lain ditarik maka beban akan terangkat dan juga bergeraknya katrol bebas ke atas.Keuntungan mekanik katrol majemuk
Keuntungan mekanik pada katrol majemuk adalah sejumlah tali yang digunakan untuk mengangkat beban.

Roda Berporos / Roda Bergandar

Roda berporos atau roda bergandar merupakan roda yang disambungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar secara bersama-sama. Roda berporos adalah salah satu jenis pesawat sederhana yang sering ditemukan di alat-alat seperti setir mobil, roda sepeda, setir kapal, roda kendaraan bermotor dan gerinda dan lain sebagainya.

Contoh Soal Pesawat Sederhana

1. Andi ingin mengangkat sebuah beban dengan memakai katrol tunggal bergerak. Jika berat beban 4.000 N, maka besar gaya yang harus diberikan Anda yaitu?
Penyelesaian:
Diketahui:
w = 4.000 N
KM= 2

Ditanya: F…?
Jawab
Katrol tunggal memiliki fungsi mengalihkan gaya tetapi tidak mengubah arah gaya. Keuntungan mekanik katrol bergerak yakni 2, rumus keuntungan mekanik yakni:

Keterangan:
KM = Keuntungan mekanik
w  = Beban berat (N)
F  = Gaya/kuasa (N)
lf = Lengan kuasa (m)
lw = Lengan beban (m)

Dari soal diatas, didapat:
KM = w/F
2  = w/F
2F = w
2F = 4.000 N
F  = 4.000/2
F  = 2.000 N

Jadi gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut yaitu sebesar 2.000 N.

2. Andini ingin memindahkan benda dengan memakai bidang miring yang panjangnya 12 m. Jika berat bebang 800 N dan tinggi bidang miring 3 m maka besar kuasa yang harus diberikan Andidi adalah?
Penyelesaian:
Diketahui:
w = 800 N
l = 12 m
h = 3 m
Ditanya: F…?
Jawab

Keuntungan mekanis:
KM = l/h
KM = 12/3
KM = 4

Maka:
KM = w/F
4  = 800/F
4F = 800
F  = 800/4
F  = 200 N
Jadi besar kuasa yang harus diberikan Andini adalah 200 N.

Demikianlah telah dijelaskan tentang Pesawat Sederhana : Pengertian, Jenis dan Contoh Soal, semoga dapat menambah wawasan dan pengetahuan kalian. Terimakasih telah berkunjung dan jangan lupa untuk membaca artikel lainnya.