Pesawat Sederhana

Pesawat Sederhana
Tujuan mempelajari bab ini
Apa itu pesawat sederhana
Pesawat sederhana adalah alat yang dapat
memudahkan kita melakukan usaha dengan
menmgubah besar atau arah gaya.
1.
2.
3.
4.
Contoh pesawat sederhana
Pengungkit (tuas)
Katrol
Bidang miring
Gir
Tuas (pengungkit) jenis 1
Contoh tuas jenis 1
1. Pengungkit
2. Pemotong kuku
Tuas jenis II
Contohnya
1. Alat gerobak dorong
2. Pemotong kertas
3. Pembuka tutup botol
Tuas Jenis III
Contohnya
1. Penjepit roti
2. Pengeruk sungai
3. Penjabut jenggot
Secara matematis ketiga tuas adalah
Keuntungan mekanis
lk
W
Km 

lb
F
Contoh soal
Sebuah pengungkit dengan perbandingan lengan kuasa 2:5,
digunakan untuk mengangkat beban 2.800 N. Hitunglah:
a.
b.
Gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut
keuntungan mekanis pengungkit
Diketahui
Lb = 2
Lk = 5
W = 2.800 N
Ditanya
F, Km . . . ?
Penyelesaian
lk
W
Km  atau
lb
F
5
Km   2,5
2
atau
2.800
Km 
 2,5
1.200
l k . F  lb . W
5 . F  2 . 2.800
5 F  5600
5600
F
 1.120 N
5
1. Perhatikan gambar
soal
Berapakah:
a. Kuasa minimum untuk mengangkat
beban
b. Keuntungan mekanis
c. Gaya yang digunakan jika titik
kuasa digeser 50 cm mendekati
penumpu
2. Sebuah batang panjangnya 1,5 meter digunakan
sebagai tuas jenis pertama untuk mengangkat
beban yang beratnya 500 N, jika titik beban
diletakkan 30 cm dari titik tumpu, Hitunglah:
a.
b.
Keuntungan mekanis tuas
Gaya minimal agar beban terangkat
Katrol
Katrol adalah roda yang kelilingnya dilalui
rantai atau tali. Jenis katrol ada tiga
1. Katrol tetap
2. Katrol tunggal bergerak
3. Sistem katrol
Katrol tetap
Keuntungan mekanisnya
Km 
AC
 1, sebab AC  BC
BC
Katrol ini tidak memperbesar gaya
melainkan hanya mengubah arah
gaya, yang searah dengan arah gaya
beratmu, sehingga ketika kamu
menaikkan beban lebih mudah
Katrol tunggal bergerak
Keuntungan mekanisnya
W
1
Km  , dimana F  W
F
2
W
Km 
2
1
W
2
Katrol ini lebih mudah menaikkan beban,
akan tetapi arah gaya yang diberikan
arahnya ke atas, berlawanan dengan arah
gaya berat. Alat ini memperbesar gaya
Sitem katrol
Untuk menghitung keuntungan
mekanis pada sistem katrol
jumlah tali pada katrol di atas
beban
beban
Km   tali 
kuasa
Contoh soal
Perhatikan gambar di bawah
Jika beban 18.000 N, berapa besar gaya
minimal dan keuntungan mekanis katrol
Penyelesaian
Diketahui
W = 18.000
Ditanya
F & Km . . . ?
Jawab
Km = 2
W
2
F
W 1.8000
F

 9.000 N
2
2
Soal
1. Perhatikan gambar di bawah ini
Berapa besar keuntungan mekanis dan
gaya minimal yang dibutuhkan agar benda
dapat naik
2. Perhatikan gambar dibawah ini
a.
b.
c.
Berapa keuntungan mekanis sistem katrol
tersebut
Apabila sitem katrol digunakan untuk
menaikkan beban seberat 5000 n, berapa
gaya minimum yang diperlukan
Agar beban naik 1,5 meter dari letak semula,
berapa panjang tali yang tertarik
Bidang miring
Bidang miring adalah pesawat sederhana berupa
permukaan miring yang penampangnya berbentuk segitiga
dan berfungsi sebagai pengali gaya.
Keuntungan mekanis bidang miring
Alat yang bekerja sesuai bidang miring
1. Sekrup
2. Mata pisau
3. tangga
Contoh soal
Perhatikan gambar diatas! Bila beban seberat 5.000 N dinaikkan
setinggi 10 m dengan menggunakan papan yang panjangnya 20 m
yang dibuat seperti gambar diatas, tentukan keuntungan mekanis
dan gaya minimum yang diperlukan untuk dapat menariknya?
W
Penyelesaian
Diketahui:
h = 10 m
s = 20 m
W = 5.000 N
Ditanya:
Km dan F . . . ?
Jawab:
s 20
Km  
2
h 10
Km 
F
W
F
5000
2
F
5000
F 
 2.500 N
2
2
Soal
1. Perhatikan gambar dibawah ini
Jika berat beban 1000 N, tentukan:
a. Berapa besar keuntungan
mekanis
b. Berapa besar gaya minimal
agar benda bergerak
2. Perhatikan gambar dibawah ini
Jika berat beban 9000 N, tentukan:
a. Berapa besar keuntungan
mekanis
b. Berapa besar gaya minimal
agar benda bergerak
Roda gigi (Gir)
Roda gigi (Gir) adalah sepasang roda bergigi saling
bersambungan yang dapat digunakan untuk menambah
atau mengurangi gaya
Roda gigi besar memberikan gaya yang lebih besar,
sehingga kuasa yang diperlukan lebih kecil, tetapi ini harus
dibayar dengan kecepatan putar yang lebih lambat.
Sebaliknya, roda gigi kecil memberikan kecepatan putar
yang lebih cepat memberikan kecepatan putar yang lebih
cepat, tetapi ini memberikan gaya yang lebih kecil, sehingga
harus dibayar dengan kuasa yang lebih besar.