pesawat sederhana

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, taufiq, dan hidayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan makalah ini dengan tepat waktu.

Kami menyadari bahwa dalam penyusunan makalah ini masih banyak kekurangan dan memerlukan banyak perbaikan. Untuk itu kami mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun untuk penyempurnaan makalah ini.

Pada kesempatan ini, dengan tulus ikhlas kami menyampaikan terima kasih yang tak terhingga kepada kedua orangtua kami, Bapak /Ibu guru dan teman-teman yang telah memberikan bantuan dan partisipasinya baik dalam bentuk moril maupun materiil untuk keberhasilan dalam penyusunan makalah ini.

Kami selaku penyusun berharap semoga makalah ini ada guna dan manfaatnya bagi para pembaca. Amin.

Padang,15 September 2016

Penulis

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar belakang

Banyak  sekali peralatan yang digunakan untuk mempermudah melakukan pekerjaan. Alat-alat tersebut diciptakan manusia dari yang paling sederhana sampai yang paling rumit seperti motor, mobil, pesawat terbang, telepon, televisi, facsimili, komputer dan lain-lain. Alat yang digunakan oleh manusia untuk memudahkan melakukan pekerjaan atau kegiatan disebut pesawat.

Ada dua jenis pesawat, yaitu : pesawat sederhana dan pesawat rumit. Pesawat sederhana adalah alat bantu kerja yang bentuknya sangat sederhana contohnya adalah tuas, bidang miring, dan katrol. Pesawat rumit adalah pesawat yang terdiri dari susunan beberapa pesawat rumit contonya pesawat terbang, pesawat telepon, pesawat televisi, mobil, motor, sepeda dll.

B.     Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan di bahas di dalam makalah ini adalah:

1.      Bagaimanakah sejarah pesawat sederhana?

2.      Bagaimanakah pengertian pesawat sederhana?

3.      Bagaimanakah fungsi pesawat sederhana?

4.      Bagaimanakah jenis-jenis pesawat sederhana?

C.     Tujuan

Adapun Tujuan penyusunan makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Untuk menjelaskan sejarah pesawat sederhana.

2.      Untuk menjelaskan pengertian pesawat sederhana.

3.      Untuk menjelaskan fungsi pesawat sederhana.

4.      Untuk menjelaskan jenis-jenis pesawat sederhana.

BAB 11

PEMBAHASAN

A.           PENGERTIAN PESAWAT SEDERHANA

Pesawat sederhana adalah peralatan yang dapat memudahkan manusia pekerjaannya. Disebut sederhana karena peralatan tersebut dirancang dalam bentuk sederhana.

B.            JENIS-JENIS PESAWAT SEDERHANA

1.                TUAS (PENGUNGKIT)

Tuas adalah pesawat sederhana yang berbentuk batang keras sempit yang dapat berputar di sekitar satu titik. Titik ini disebut titik tumpu (fulkrum). Tuas berfungsi sebagai pembesar gaya atau pengali gaya.

Sistem kerja tuas ada tiga bagian yaitu:

1. Titik tumpu (T) yaitu tempat tumpuan bagi pengungkit.
2. Titik beban (W) yaitu tempat meletakkan atau menempatkan beban yang hendak diangkat atau dipindahkan.
3. Titik kuasa (F) yaitu titik dimana gaya kuasa diberikan.

            L_W = jarak antara titik tumpu dan titik beban

            L_K=  jarak antara titik tumpu dan titik kuasa

Berdasarkan dari sistem kerjanya, tuas terdiri atas 3 kelompok :

1. Tuas jenis 1

Tuas jenis pertama yaitu tuas yang titik tumpunya terletak antara titik beban dan titik kuasa. Makin panjang lengan kuasa, makin kecil gaya yang diperlukan untuk mengungkit beban tersebut.

Contoh alat-alat tuas jenis 1 adalah :

 

b.      Tuas jenis 2

Tuas jenis kedua yaitu tuas yang bebannya terletak antara titiktumpu dan titik kuasa.

Contoh alat tuas jenis kedua adalah:

                                                                                               

c.       Tuas jenis 3

Tuas jenis ketiga yaitu tuas yang kuasanya terletak antara titik  tumpu dan titik beban

Contoh alat alat tuas jenis 3 adalah

Pinset

Sekop

Siku lengan

Penjepit roti

 

Keuntungan mekanik (km) tuas

Km =    atau   km =

Persamaannya adalah : W x lw = F x lf

Keterangan :

W= gaya beban (N)                 lw = panjang lengan beban (m)

 F= gaya kuasa (N)                              lf = panjang lengan kuasa   (m)

2.       KATROL

Katrol adalah  sebuah roda kecil yang tepinya beralur  dan dapat berputar pada sebuah poros.

Katrol dibedakan menjai tiga yaitu:

a.      Katrol tetap

Katrol tetap, seperti yang digunakan orang pada puncak tiang bendera, dapat mengubah arah gaya kuasa. Ketika kamu menarik ke bawah pada lengan kuasanya dengan tali, katrol itu menaikkan benda yang dihubungkan dengan lengan beban. Keuntungan mekanik katrol tetap sama dengan 1 (satu). Jadi, katrol tetap tunggal tidak menggandakan gaya kuasa.

Pada Katrol Tetap Titik Tumpu terletak pada sumbu katrol artinya Jarak antara Titik Beban ke Titik Tumpu sama dengan jarak antara kuasa ke titik tumpu dengan demikian maka panjang lengan beban sama dengan panjang lengan kuasa

Karena Lengan beban sama dengan Lengan Kuasa, Maka keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah:

Jadi keuntungan mekanik katrol tetap adalah 1

Keuntungan lain dari katrol tetap adalah mengubah arah gaya dari gaya angkat menjadi gaya tarik ke bawah.

b.      Katrol bebas

Katrol bebas dikaitkan pada beban yang hendak diangkat. Tidak seperti katrol tetap, katrol bebas melipatkan gaya. Oleh karena itu keuntungan mekaniknya lebih besar daripada 1. Pada kenyataannya, keuntungan mekanik katrol bebas tunggal sama dengan 2. Ini berarti gaya kuasa 1N akan mengangkat beban 2N. Sesuai dengan hukum kekekalan energi, jarak kuasa-nya harus dua kali lebih besar dari jarak beban.

Katrol ini dalam keseharian sering digunakan untuk mengangkat barang-barang pada tukang bangunan bertingkat tinggi

Pada katrol bergerak titik tumpu terletak pada tali yang terikat pada tempat tertentu sedangkan titik beban terletak pada pusat (poros) katrol dan titik kuasa terletak pada tali yang ditarik gaya. Oleh sebab itu maka panjang lengan kuasa adalah 2 kali panjang lengan beban. Jadi keuntungan mekanik katrol bergerak adalah 2 kali.

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 ini jika digunakan akan memberikan gaya yang lebih kecil dibandingkan dengan katrol bebas dan katrol tetap.

3.BIDANG MIRING

            Bidang miring adalah suatu permukaan miring yang penampangnya berbentuk segitiga.Bidang miring berfungsi untuk mempermudah memindahkan benda dari tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi.

Persamaannya:

            W x h = F x s

Keterangan :
F          = Gaya/kuasa
W        = Berat benda
s           = Panjang bidang miring
h          = Tinggi bidang miring

           

Besar keuntungan mekaniknya :

                       

     Km =  =

           

Beberapa alat yang cara kerjanya menggunakan prinsip bidang miring adalah:

CONTOH  SOAL:

4.             RODA GIGI(GIR)

Roda gigi(gir) adalah alat yang terdiri dari 2 silinder yang bergigi di pinggirnya dengan ukuran yang berbeda.Roda gigi ini terdapat pada sepeda/sepeda motor yang menyebabkan ωsepeda dapat berjalan.

       

Kecepatan sepasang gir dapat dihitung dengan rumus:

Kecepatan keluaran(ω₂ )=

Keuntungan mekaniknya:

            Km =  =   

keterangan:

G_{1          =} jumlah gigi pada roda pertama

G_{2          =} jumlah gigi roda kedua

R         = jari-jari gir besar

r           = jari-jari gir kecil

Roda gigi atau gir ada empat macam yaitu:
1. GIR PENDORONG

            Mesin jam mekanis tersusun dari beberapa pasang roda gigi (gir) pendorong.Gir-gir itu saling terkait sehingga setiap roda gigi yang menggerakkan jarum sekon (jarum panjang) berputar sekali,maka roda gigi yang menggerakkan jarum menit bergeser satu gigi yang menunjukkan waktu satu menit.Apabila roda gigi yang menggerakkan jarum menit (jarum sedang) berputar satu kali,maka roda gigi yang menggerakkan jarum jam(jarum pendek) bergeser satu gigi sehingga waktu bertambah satu jam.

2. GIR SIKU-SIKU

            Gir siku-siku tersusun dari dua roda gigi yang saling berhubungan sedemikian sehingga membentuk sudut siku-siku.Gir siku-siku dapat mengubah arah putaran dari gerak vertikal menjadi gerak horizontal atau mendatar.Apabila jumlah gigi pada roda besar dua kali jumlah gigi pada roda kecil,maka gaya yang dihasilkan oleh roda besar dua kali gaya dari roda kecil.Roda gigi siku-siku biasa digunakan untuk mengatur debit air pada bendungan air.Penutup bendungan air dinaikkan atau diturunkan dengan sistem gir siku-siku.

3. GIR PARA-PARA

            Gir para-para tersusun dari roda gigi dan para-para yang saling bertautan.Gir ini mengubah gerakan berputar menjadi gerakan lurus .Gir itu menghubungkan tongkat kemudi dengan roda-roda depan mobil.

D.GIR CACING

            Gir cacing tersusun dari batang logam berbentuk drat yang dihubungkan dengan roda gigi.Gir cacing ini dapat menghasilkan gaya yang besar dan kuat sehingga jenis gir ini dimanfaatkan untuk menegangkan senar atau dawai pada alat-alat music seperti gitar,biola,dan bas ganda.

CONTOH SOAL

            Roda bergigi 25 buah menggerakkan roda lain yang bergigi 50 buah.Jika kecepatan rotasi roda pertama 6 putaran per sekon,tentukan kecepatan rotasi roda gigi kedua.

Diketahui:

            G₁₌ 25 buah

            G₂₌ 50 buah

            W₁₌ 6 put/s

Jawab:

ω_{1 =                 =    =   = 3}

Jadi,kecepatan putaran roda kedua adalah 3 putaran per sekon.

DAFTAR RUJUKAN

Sumardi, yosarphat dkk. 2008. konsep dasar ipa di sd. jakarta: universitas terbuka.

Kangenan,Marten. 2007. Fisika Jilid 2. Cimahi: Erlangga.

Tim abdi guru. 2008. Ipa fisika jilid 2. Jakarta: erlangga