PRINSIP KERJA PESAWAT SEDERHANA PADA SISTEM GERAK MANUSIA

PRINSIP KERJA PESAWAT SEDERHANA PADA SISTEM GERAK MANUSIA

Pesawat Sederhana. Pesawat adalah alat-alat yang dapat memudahkan pekerjaan manusia. Ketika kita membuka tutup botol, memanjat pohon, menimba air, dan memindahkan barang yang berat. Oleh karena itu, kkita memerlukan alat untuk mempermudah pekerjaan tersebut. Kita dapat menggunakan pesawat. Pesawat dapat memperkecil gaya yang kamu keluarkan. Pesawat ada yang rumit dan ada yang sederhana. Pesawat rumit tersusun atas pesawat-pesawat sederhana. Pada prinsipnya, pesawat sederhana terbagi menjadi empat macam, yaitu pengungkit, bidang miring, katrol, dan roda berporos.

Pengungkit atau Tuas

Di sekitar kita banyak peralatan yang menggunakan prinsip kerja pengungkit. Contohnya gunting dan pemotong kuku. Berdasarkan letak beban, kuasa, dan penumpunya, pengungkit dibedakan menjadi tiga golongan sebagai berikut.

Pengungkit Golongan I

Ketika kitamencabut paku yang tertancap di tembok, paku sulit dicabut dengan tangan. Selain memerlukan tenaga yang kuat, sebatang paku juga terlalu kecil untuk dipegang dengan tangan saat mencabut. Kita memerlukan catut untuk mencabut paku dari tembok. Catut menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan I. Pengungkit golongan I (disebut juga pengungkit kelas 1) memiliki letak titik tumpu (T) yang berada diantara titik beban (B) dan titik kuasa (K). Bentuk ini adalah bentuk dasar atau bentuk paling umum dari sebuah pengungkit. Selain catut, alat-alat yang menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan I adalah gunting, pemotong kuku, jungkat-jungkit,  dan tang.

Pengungkit Golongan II

Pengungkit golongan II (disebut juga pengungkit kelas 2) memiliki letak titik beban (B) yang berada diantara titik kuasa (K) dan titik tumpu (T). Kereta sorong, pembuka kaleng, pemecah kemiri dan pemotong kertas merupakan alat-alat yang menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan II. Kereta sorong banyak digunakan oleh pekerja bangunan untuk mengangkut pasir atau material lain. Alat ini berguna untuk membawa benda-benda yang berat. Selain lebih cepat dan mudah, tenaga yang harus dikeluarkan pun lebih sedikit.

  

Pengungkit Golongan III

Pengungkit golongan III (disebut juga pengungkit kelas 3) memiliki letak titik kuasa (K) yang berada diantara titik beban (B) dan titik tumpu (T). Stapler, pinset, alat pancing dan sapu menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan III. Perhatikan letak kuasa, beban, dan titik tumpunya. Dengan alat-alat ini tenaga yang kita keluarkan lebih sedikit dan yang jelas mempermudak pekerjaan yang kita lakukan

Bidang Miring

Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang terdiri dari bidang datar yang salah satu ujungnya lebih tinggi daripada ujung lainnya. Bidang miring diposisikan miring agar dapat memperkecil gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi dibandingkan mengangkatnya secara vertikal. Bidang miring memberikan keuntungan yaitu memungkinkan kita memindahkan suatu benda ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih kecil. Meskipun demikian, bidang miring juga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang harus ditempuh untuk memindahkan benda tersebut menjadi lebih panjang (jauh). Pemanfaatan prinsip kerja bidang miring dapat kita temukan dalam sejumlah perkakas, diantaranya kapak, baji, pisau, mata bor, skrup, baut, tangga, jalan yang melingkar, dan sebagainya.

Katrol

Katrol adalah suatu roda yang berputar pada porosnya. Katrol biasanya digunakan bersama-sama dengan rantau atau tali. Katrol dapat mengubah arah gaya yang digunakan untuk menarik atau mengangkat benda. Pada prinsipnya katrol merupakan pengungkit karena mempunyai titik tumpu, kuasa, dan beban. Ada beberapa jenis katrol sebagai berikut.

1. Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang posisinya tidak berubah. Dengan menarik ujung tali yang tidak terikat pada beban, maka beban akan terangkat. Kuasa yang dibutuhkan sama dengan berat beban itu sendiri. Hanya saja, menarik beban keatas dengan katrol lebih mudah daripada mengangkat benda secara langsung. Titik tumpu sebuah katrol tetap terletak pada sumbu katrolnya. Contoh pemanfaatan katrol tetap adalah pada alat penimba air sumur dan katrol pada tiang bendera.

2. Katrol Bebas

Katrol bebas dalah katrol yang posisinya selalu berubah. Katrol ditempatkan pada tali dengan beban dikaitkan pada katrol. Salah satu ujung tali diikatkan pada tempat yang tetap. Ujung yang lain ditarik ke atas. Akibat tarikan itu, katrol dan beban akan naik. Kuasa yang diperlukan pada katrol bebas untuk mengangkat beban lebih kecil daripada kuasa yang diperlukan pada katrol tetap. Contoh pemanfaatan katrol bebas adalah pada alat pengangkat peti kemas. 3. Katrol rangkap  Katrol rangkap adalah katrol yang terdiri dari lebih dari satu katrol yang disusun berjajar dengan tali.  Katrol rangkap atau katrol majemuk ini dapat memperkecil gaya. Semakin banyak katrol yang digunakan semakin kecil gaya yang digunakan tetapi waktu yang digunakan semakin lama. Contoh penggunaan katrol rangkap adalah pada  mobil derek, dan peralatan pemanjat tebing.

4. Katrol Ganda atau Takal

Katrol ganda merupakan perpaduan antara katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Pada katrol ganda, beban dikaitkan pada katrol bebas dan salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Bila ujung tali yang lain ditarik, maka beban akan terangkat.

SUMBER : http://sanggurus.blogspot.com/2014/10/pesawat-sederhana.html

PESAWAT SEDERHANA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Pesawat Sederhana: Tuas, Bidang Miring, Katrol, Roda Berporos

Manusia selalu berusaha memperoleh kemudahan dalam melakukan pekerjaan. Oleh karena itulah manusia membuat alat-alat yang dapat memudahkan pekerjaannya. Alat-alat yang dapat mempermudah pekerjaan disebut pesawat sederhana. Contoh dalam kehidupan sehari-hari, misalnya ketika kita akan menancapkan paku pada kayu, tentu akan sulit tanpa palu. Begitu pula ketika kita akan membuka baut, akan kesulitan apabila tanpa bantuan kunci pembukanya. Jadi, pesawat sederhana adalah alat sederhana yang digunakan untuk mempermudah manusia melakukan usaha. Pesawat sederhana banyak sekali jenisnya dan semuanya dibuat untuk memudahkan manusia untuk melakukan pekerjaaan. Pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya dibedakan menjadi 4 jenis yaitu : tuas/pengungkit, bidang miring, katrol dan roda berporos


Di bawah ini adalah macam-macam pesawat sederhana berikut penjelasannya.

1. Tuas/Pengungkit

Pengungkit adalah alat untuk mengangkat atau mengungkit benda. Pengungkit bisa berupa sebilah kayu, bambu, atau logam yang diberi gaya pada salah satu sisinya. Gaya yang diberikan pengungkit disebut kuasa. Tuas/pengungkit berfungsi untuk mengungkit, mencabut atau mengangkat benda yang berat. Perhatikan gambar berikut !

Keterangan : 
A = titik kuasa
T = titik tumpu
B = titik beban
F = gaya kuasa (N)
w = gaya beban (N)
lk = lengan kuasa (m)
lb = lengan beban (m)

Pada pengungkit terdapat bagian-bagian yang diuraikan sebagai berikut.
1. Titik kuasa yaitu daerah atau tempat kita memberikan gaya.
2. Titik tumpu yaitu tempat alat bertumpu.
3. Titik beban, yaitu titik tempat dimana beban berada.
4. Gaya kuasa yaitu gaya yang diberikan ketika mengangkat benda.
5. Gaya beban yaitu beban yang akan diangkat. Satuannya Newton.
6. Lengan kuasa yaitu jarak antara titik tumpu dengan kuasa.
7. Lengan beban yaitu jarak titik tumpu dengan beban.

Prinsip Kerja Tuas
Ketika kita akan mengangkat benda dengan menggunakan tuas, maka kita harus meletakkan benda di salah satu ujung pengungkit (tuas) kemudian memasang batu atau benda apa saja sebagai penumpu dekat dengan benda. Selanjutnya tangan kita memegang ujung batang pengungkit dan menekan batang pengungkit tersebut secara perlahan-lahan sampai benda dapat diangkat atau bergeser.

Berdasarkan letak titik tumpu, beban, dan kuasanya, pengungkit dibagi menjadi 3 jenis yaitu :

a. Tuas Jenis pertama

Yaitu tuas yang kedudukan titik tumpunya terletak diantara titik beban dan titik kuasa.
Peralatan yang termasuk tuas jenis pertama adalah pemotong kuku, tang, gunting, linggis, dan jungkat-jungkit.

Peralatan yang menggunakan tuas jenis 1

b. Tuas Jenis kedua

Yaitu tuas yang kedudukan titik bebannya terletak diantara titik tumpu dan titik kuasa.

Peralatan yang termasuk tuas jenis kedua ini di antaranya adalah gerobak beroda satu, alat pemotong kertas,  alat pemecah kemiri, dan pembuka tutup botol.

Peralatan yang menggunakan tuas jenis 2

c. Tuas Jenis ketiga

Yaitu tuas yang kedudukan titik kuasanya berada diantara titik beban dan titik tumpu. 

Peralatan yang termasuk tuas jenis ketiga yaitu sekop, penjepit roti, stappler, dan pinset.

Peralatan yang menggunakan tuas jenis 3

Keuntungan Mekanik Tuas
Dengan menggunakan tuas, beban kerja terasa lebih ringan. Itu berarti kita memperoleh keuntungan. Keuntungan yang diperoleh dari pesawat sederhana seperti demikian dinamakan dengan keuntungan mekanik. Besarnya keuntungan mekanik dinyatakan sebagai perbandingan antara berat beban yang akan diangkat dengan besar gaya kuasa yang diperlukan.

2. Bidang Miring

Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk memindahkan benda dengan lintasan yang miring. Semua alat yang mempunyai bidang miring atau bekerja dengan prinsip kemiringan dikategorikan sebagai bidang miring. Dengan menggunakan bidang miring beban yang berat dapat dipindahkan ke tempat yang lebih tinggi dengan lebih mudah. Artinya gaya yang kita keluarkan menjadi lebih kecil bila dibandingkan tidak menggunakan bidang miring. Semakin landai bidang miring semakin ringan gaya yang harus kita keluarkan.

Prinsip kerja bidang miring juga dapat ditemukan pada beberapa perkakas contohnya kapak, pisau, obeng, sekrup. Berbeda dengan bidang miring lainnya, pada perkakas yang bergerak adalah alatnya. Kapak digunakan untuk membelah atau memotong kayu. Pisau digunakan untuk memotong. Obeng digunakan untuk mengencangkan atau mengendurkan baut. Sekrup juga merupakan salah satu alat yang menggunakan prinsip bidang miring. Apabila sekrup diputar atau diulir maka sekrup tersebut dapat bergerak maju mundur. 

Contoh bidang miring yang lain bisa kita temukan pada jalan di pegunungan. Jalan yang berkelok-kelok menuju pegunungan memanfaatkan cara kerja bidang miring. Dengan dibuat berkelok-kelok pengendara kendaraan bermotor lebih mudah melewati jalan yang menanjak. Bidang miring memiliki keuntungan, yaitu kita dapat memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih kecil. Namun demikian, bidang miring juga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang di tempuh menjadi lebih jauh dan memerlukan waktu yang lebih lama.

Keuntungan Mekanik Bidang Miring
Dengan menggunakan bidang miring beban kerja terasa lebih ringan, berarti kita memperoleh keuntungan. Keuntungan yang diperoleh jika menggunakan bidang miring disebut keuntungan mekanik bidang miring. Besarnya keuntungan mekanik dinyatakan sebagai perbandingan antara berat beban yang akan diangkat dengan besar gaya kuasa yang diperlukan.

3. Katrol

Katrol merupakan roda yang berputar pada sebuah poros yang diberi tali atau rantai pada bagian sisinya. Katrol berguna untuk mengangkat benda atau menarik suatu beban. Pada prinsipnya, katrol merupakan  pengungkit karena memiliki titik tumpu, kuasa, dan beban. Katrol digolongkan menjadi empat, yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol ganda (takal), dan blok katrol.
a. Katrol tetap 
Katrol tetap merupakan katrol yang posisinya tidak berubah pada saat digunakan dan cara menariknya dari bawah.
Keuntungan mekanik
1. Gaya tarik benda sama besar dengan gaya berat benda.
2. Dapat mengubah arah gaya ke bawah atau samping untuk mengangkat benda.
3. Arah kuasa (gaya) searah dengan gaya berat benda.
Contoh peralatan yang menggunakan katrol tetap adalah tiang bendera, kerekan timba sumur , dan kerekan sangkar burung.

b. Katrol bebas
Katrol bebas yaitu katrol yang posisinya selalu berubah dan tidak dipasang pada tempat tertentu. Katrol jenis ini biasanya ditempatkan di atas tali yang kedudukannya dapat berubah. Salah satu ujung tali diikat pada tempat tertentu. Jika ujung yang lainnya ditarik maka katrol akan bergerak. 
Keuntungan mekanik
Pada katrol bebas, panjang lengan kuasa sama dengan dua kali panjang lengan beban sehingga keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah gaya yang diperlukan untuk menarik benda lebih kecil dibandingkan dengan menggunakan katrol tetap. 
Katrol jenis ini sering digunakan tukang bangunan untuk mengangkat barang-barang pada bagunan bertingkat tinggi.

c. Katrol ganda /takal
Katrol ganda merupakan perpaduan dari katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Pada katrol ganda, beban dikaitkan pada katrol bebas. Salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Jika ujung tali yang lainnya ditarik maka beban akan terangkat serta bergeraknya ke atas.
Keuntungan mekanik
Menggunakan katrol ganda memerlukan gaya yang lebih kecil dibandingkan dengan katrol bebas dan katrol tetap. Namun katrol ganda bergantung pada banyaknya tali yang dipergunakan untuk mengangkat beban. 

d. Blok katrol
Blok katrol adalah gabungan dari beberapa katrol yang dipasang secara berdampingan. Dengan blok katrol ini gaya yang kita keluarkan untuk memindahkan beban semakin kecil. Makin banyak roda blok katrol, makin kecil gaya yang dibutuhkan untuk pemindahan beban. Blok katrol biasanya dipergunakan pada mesin-mesin penggerak. Dalam keseharian, blok katrol sering digunakan untuk mengangkat benda berat, misalnya peti kemas di pelabuhan.

4. Roda Berporos/roda bergandar

Roda berporos merupakan roda yang di dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. Kegunaaan roda berporos yaitu untuk menggeser benda agar lebih ringan dan memperkecil gaya gesek. 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.

Demikianlah materi tentang Pesawat Sederhana: Tuas, Bidang Miring, Katrol, Roda Berporos yang bisa saya bagikan. Semoga bermanfaat.

SUMBER : https://www.juraganles.com/2016/12/pesawat-sederhana-tuas-bidang-miring-katrol-roda-berporos.html

USAHA

Kerja
Pemukul baseball melakukan kerja positif pada bola dengan memberikan gaya padanya.
Simbol umum	W
Satuan SI	joule (J)
Dalam satuan dasar SI	1 kg⋅m2/s2
Turunan dari besaran lainnya	W = F ⋅ s  W = τ θ

Mekanika klasik
${\displaystyle {\vec {F}}=m{\vec {a}}}$ Hukum kedua Newton
Sejarah   Garis waktu
Cabang[tampilkan]
Dasar[sembunyikan] Percepatan   Momentum sudut   Pasangan Asas D'Alembert   Energi  kinetik   potensial Gaya   Kerangka acuan   Impuls Inersia / Momen inersia   Massa   Daya mekanik   Kerja mekanik   Momen   Momentum   Ruang   Kecepatan Waktu   Torsi   Kelajuan   Kerja virtual
Rumus[tampilkan]
Topik inti[tampilkan]
Rotasi[tampilkan]
Ilmuwan[tampilkan]
l b s

Usaha atau kerja (dilambangkan dengan W dari Bahasa Inggris Work) adalah energi yang disalurkan gaya ke sebuah benda sehingga benda tersebut bergerak.

Usaha didefinisikan sebagai integral garis (pembaca yang tidak akrab dengan kalkulus peubah banyak lihat "rumus mudah" di bawah):

${\displaystyle W=\int _{C}{\vec {F}}\cdot {\vec {ds}}}$

di mana

C adalah lintasan yang dilalui oleh benda;

${\displaystyle {\vec {F}}}$ adalah gaya;

${\displaystyle {\vec {s}}}$ adalah posisi.

Usaha adalah besaran skalar, tetapi dia dapat positif atau negatif. Tidak semua gaya melakukan kerja. cotohnya, gaya sentripetal dalam gerakan berputar seragam tidak menyalurkan energi; kecepatan objek yang bergerak tetap konstan. Kenyataan ini diyakinkan oleh formula: bila vektor dari gaya dan perpindahan tegak lurus, yakni perkalian titik mereka sama dengan nol.

Bentuk usaha tidak selalu mekanis, seperti usaha listrik, dapat dipandang sebagai kasus khusus dari prinsip ini; misalnya, di dalam kasus listrik, usaha dilakukan dalam partikel bermuatan yang bergerak melalui sebuah medium.

SUMBER : https://id.wikipedia.org/wiki/Usaha_(fisika)