Tujuan pembelajaran pada bab ini adalah :
1.
Dapat menyebutkan macam-macam pesawat sederhana.
2.
Dapat menjelaskan manfaat pesawat sederhana.
3.
Dapat memilih pesawat sederhana yang sesuai dengan fungsinya.
Manusia
memiliki kelebihan dibandingkan makhluk hidup yang lain. Dengan akalnya,
manusia menciptakan alat untuk memudahkan pekerjaannya. Alat-alat untuk memudahkan
melakukan usaha disebut pesawat. Alat bantu pekerjaan yang susunannya sederhana
disebut pesawat sederhana. Apa sajakah alat-alat yang tergolong pesawat sederhana?
Bagaimana cara menggunakannya? Untuk lebih jelasnya, ikuti pembahasan materi
berikut.
Pengertian Pesawat
Sederhana
Menaikkan beras pada bak
truk, membuka tutup botol dengan tangan, dan mencabut paku dengan tangan.
Pengertian Pesawat Sederhana
Menaikkan beras pada bak truk, membuka tutup botol dengan tangan, dan mencabut paku dengan tangan.
Menaikkan beras dengan
papan, membuka botol dengan pembuka tutup botol, dan mencabut paku dengan
catut.
Dari gambar-gambar di atas, dapat dicermati pekerjaan mana yang lebih mudah
dilakukan. Semua jenis alat yang digunakan untuk memudahkan pekerjaan manusia
disebut pesawat. Kesederhanaan dalam penggunaannya menyebabkan alat-alat
tersebut dikenal dengan sebutan pesawat sederhana. Gabungan beberapa pesawat
sederhana dapat membentuk pesawat rumit, contohnya mesin cuci, sepeda, mesin,
mobil, dan lain-lain.
Dari gambar 2, dapat kita ketahui alat apa saja yang termasuk ke dalam
pesawat sederhana. Selain bertujuan untuk memudahkan pekerjaan, pesawat
sederhana juga dapat membuat pekerjaan menjadi lebih cepat diselesaikan.
B. Jenis-Jenis Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana dikelompokkan menjadi empat jenis, yaitu tuas, bidang
miring, katrol, dan roda berporos. Agar lebih memahami keempat jenis pesawat
sederhana tersebut, berikut akan dijelaskan satu persatu.
1. Tuas
Jika suatu saat kamu kesulitan menggeser bongkahan batu yang besar, maka
kamu dapat menggunakan suatu alat bantu. Alat yang dapat membantu untuk
menggeser batu yang besar adalah linggis. Linggis merupakan salah satu jenis
tuas. Tuas lebih dikenal dengan nama pengungkit. Pada umumnya, tuas atau
pengungkit menggunakan batang besi atau kayu yang digunakan untuk mengungkit
suatu benda.
Terdapat tiga titik yang menggunakan gaya ketika kita mengungkit suatu
benda, yaitu beban (B), titik tumpu (TT), dan kuasa (K). Beban merupakan berat
benda, sedangkan titik tumpu merupakan tempat bertumpunya suatu gaya. Gaya yang
bekerja pada tuas disebut kuasa. Tuas/linggis dapat digambarkan secara
sederhana.
(a) Linggis memudahkan kita memindahkan batu
besar, dan
(b) tuas/linggis digambarkan secara sederhana
Berdasarkan posisi atau kedudukan beban, titik tumpu, dan kuasa, tuas
digolongkan menjadi tiga, yaitu tuas golongan pertama, tuas golongan kedua, dan
tuas golongan ketiga.
a. Tuas Golongan Pertama
Pada tuas golongan pertama, kedudukan titik tumpu terletak di antara beban
dan kuasa.
Contoh : tuas golongan pertama
ini di antaranya adalah gunting, linggis, jungkat-jungkit, dan alat pencabut
paku.
Jungkat-jungkit
merupakan pengungkit golongan pertama
b. Tuas Golongan Kedua
Pada tuas golongan kedua, kedudukan beban terletak di antara titik tumpu
dan kuasa.
Contoh : tuas golongan kedua
ini di antaranya adalah gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, dan alat
pemecah kemiri, pembuka tutup botol.
(a)
kemiri, pembuka tutup botol.
(a)
(b) (c)
Tuas golongan kedua, misalnya (a) gerobak
roda satu, (b) alat pemotong kertas, (c) alat pemecah kemiri
Perhatikan letak titik tumpu (TT), beban (B), dan kuasa (K) pada gambar
gerobak roda satu berikut!
Letak titik tumpu, beban, dan kuasa pada gerobak roda satu
c. Tuas golongan ketiga
Pada tuas golongan ketiga, kedudukan kuasa terletak di antara titik tumpu
dan beban.
Contoh : tuas golongan ketiga
ini adalah sekop yang biasa digunakan untuk memindahkan pasir.
Coba perhatikan letak titik tumpu, beban, dan kuasa pada gambar berikut!
Sekop adalah contoh tuas
golongan ketiga
2. Bidang Miring
Ketika liburan sekolah kamu mungkin pernah mengunjungi daerah pegunungan
untuk mencari udara segar. Jalan-jalan di sana ternyata dibuat berkelok-kelok.
Perhatikan gambar di bawah in!
!
Jalan menuju pegunungan
dibuat berkelok-kelok
Jalan yang berkelok-kelok menuju pegunungan memanfaatkan cara kerja bidang
miring. Bidang miring adalah permukaan rata yang menghubungkan dua tempat yang
berbeda ketinggiannya. Dengan dibuat berkelok-kelok pengendara kendaraan
bermotor lebih mudah melewati jalan yang menanjak. Orang yang memindahkan drum
ke dalam bak truk dengan menggunakan papan sebagai bidang miringnya. Dengan
demikian, drum berat yang besar ukurannya lebih mudah dipindahkan ke atas truk.
Bidang miring memiliki keuntungan, yaitu kita dapat memindahkan benda ke
tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih kecil. Namun demikian, bidang
miringjuga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang di tempuh untuk memindahkan
benda menjadi lebih jauh.
Prinsip kerja bidang
miring juga dapat kamu temukan pada beberapa perkakas, contohnya kampak, pisau,
pahat, obeng, dan sekrup. Berbeda dengan bidang miring lainnya, pada perkakas
yang bergerak adalah alatnya.
a.
(a) (b) (c) (d)
Alat-alat yang menggunakan prinsip bidang miring, antara lain, (a) kapak, (b) pisau, (c) obeng, dan (d) sekrup.
3. Katrol
Di awal pembahasan, kamu telah mengenal salah satu jenis pesawat sederhana
yang ada di sekolahmu, yaitu katrol. Katrol merupakan roda yang berputar pada
porosnya. Biasanya pada katrol juga terdapat tali atau rantai sebagai
penghubungnya. Berdasarkan cara kerjanya, katrol merupakan jenis pengungkit
karena memiliki titik tumpu, kuasa, dan beban. Katrol digolongkan menjadi tiga,
yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol majemuk.
a. Katrol Tetap
Katrol tetap merupakan katrol yang posisinya tidak berpindah pada saat
digunakan. Katrol jenis ini biasanya dipasang pada tempat tertentu. Katrol yang
digunakan pada tiang bendera dan sumur timba adalah contoh katrol tetap.
Contoh penggunaan katrol tetap : (a) katrol pada tiang bendera (b) katrol pada sumur timba
Contoh penggunaan katrol tetap
b. Katrol Bebas
Berbeda dengan katrol tetap, pada katrol bebas kedudukan atau posisi katrol
berubah dan tidak dipasang pada tempat tertentu. Katrol jenis ini biasanya
ditempatkan di atas tali yang kedudukannya dapat berubah, seperti tampak pada
gambar di bawah.
Katrol bebas
Salah satu ujung tali diikat pada tempat tertentu. Jika ujung yang lainnya
ditarik maka katrol akan bergerak. Katrol jenis ini bisa kita temukan pada
alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.
Alat pengangkat peti kemas di pelabuhan menggunakan prinsip katrol bebas
c. Katrol Majemuk
Katrol majemuk merupakan perpaduan dari katrol tetap dan katrol bebas.
Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Pada katrol majemuk, beban dikaitkan
pada katrol bebas. Salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap.
Jika ujung tali yang lainnya ditarik maka beban akan terangkat beserta bergeraknya
katrol bebas ke atas
Katrol majemuk
4. Roda Berporos
Roda berporos merupakan roda yang dihubungkan dengan sebuah poros yang
dapat berputar bersama-sama. Roda berporos merupakan salah satu jenis pesawat
sederhana yang banyak ditemukan pada alat-alat seperti setir mobil, setir
kapal, roda sepeda, roda kendaraan bermotor, dan gerinda.
Roda berporos pada
sepeda
Sumber :
http://belajarblog53.blogspot.co.id/2014/12/pesawat-sederhana-tuas-bidang-miring.html#sthash.0YNEvgit.dpuf