Assalamu'alaikum Wr. Wb. Selamat datang di blog kering . Senang sekali rasanya kali ini bisa kami bagikan materi Fisika : Pesawat Sederhana meliputi Pengertian, Jenis / Macam Pesawat Sederhana bersama contohnya, keuntungan, serta contoh soal bersama pembahasannya. Silakan disimak selengkapnya...
Pengertian Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana adalah semua alat bantu yg susunannya sederhana bersama bisa memudahkan pekerjaan manusia.
Jenis / Macam Pesawat Sederhana bersama Contohnya :
Pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya dibedakan menjadi : kering tuas/pengungkit, bidang miring, katrol bersama roda berporos/roda bergandar. kering Pesawat sederhana mempunyai keuntungan mekanik yg didapatkan dari kering perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa sehingga memperingan kering kerja manusia. Untuk lebih jelasnya mari kita bahas satu per satu.
a. Tuas/Pengungkit
Tuas/pengungkit berfungsi untuk mengungkit, mencabut alias mengangkat benda yg berat.
Bagian-bagian pengungkit:
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)
T = titik tumpu
B = titik beban
F = gaya kuasa (N)
w = gaya beban (N)
lk = lengan kuasa (m)
lb = lengan beban (m)
Jenis-jenis tuas:
1) Tuas Jenis pertama
Yaitu tuas dengan titik tumpu berada diantara titik beban bersama titik kuasa.
Contoh : pemotong kuku, gunting, penjepit jemuran, tang
2) Tuas Jenis kedua
Yaitu tuas dengan titik beban berada diantara titik tumpu bersama titik kuasa.
Contoh : gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, bersama alat pemecah kemiri, pembuka tutup botol. i
3) Tuas Jenis ketiga
Yaitu tuas dengan titik kuasa berada diantara titik tumpu bersama titik beban.
Contoh :sekop yg biasa digunakan untuk memindahkan pasir.
Keuntungan Mekanik Tuas
Keuntungan mekanik dengan tuas adalah perbandingan antara gaya beban (w) dengan gaya kuasa (F), bisa dituliskan sebagai :
KM = w/F alias KM = lk/lb
Keuntungan mekanik dengan tuas bergantung dengan masing-masing lengan. kering Semakin panjang lengan kuasanya, maka keuntungan mekaniknya mau semakin kering besar.
b. Bidang Miring
Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yg digunakan untuk memindahkan benda dengan lintasan yg miring.
Bagian-bagian bidang miring:
Prinsip Kerja Bidang Miring
Keuntungan mekanik bidang miring
Keuntungan mekanik bidang miring bergantung dengan panjang landasan bidang kering miring bersama tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin kering besar keuntungan mekanisnya alias semakin kecil gaya kuasa yg harus kering dilakukan.
Keuntungan mekanik bidang miring dirumuskan dengan perbandingan antara panjang (l) bersama tinggi bidang miring (h).
KM = l/h
Pemanfaatan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari terdapat dengan tangga bersama jalan di daerah pegunungan.
c. Katrol
Katrol merupakan roda yg berputar dengan porosnya. Biasanya dengan katrol kering juga terdapat tali alias rantai sebagai penghubungnya. Berdasarkan cara kering kerjanya, katrol merupakan jenis pengungkit karena memiliki titik tumpu, kering kuasa, bersama beban. Katrol digolongkan menjadi tiga, yaitu katrol tetap, kering katrol bebas, bersama katrol majemuk.
1) Katrol tetap
Katrol tetap merupakan katrol yg posisinya tidak berpindah dengan saat kering digunakan. Katrol jenis ini biasanya dipasang dengan tempat tertentu.
Contoh : katrol yg digunakan dengan tiang bendera bersama sumur timba
Keuntungan mekanik
Pada katrol tetap, panjang lengan kuasa sama dengan lengan beban kering sehingga keuntungan mekanik dengan katrol tetap adalah 1, artinya besar kering gaya kuasa sama dengan gaya beban.
2) Katrol bebas
Berbeda dengan katrol tetap, dengan katrol bebas kedudukan alias posisi kering katrol berubah bersama tidak dipasang dengan tempat tertentu. Katrol jenis ini kering biasanya ditempatkan di atas tali yg kedudukannya bisa berubah. kering Salah satu ujung tali diikat dengan tempat tertentu. Jika ujung yg kering lainnya ditarik maka katrol mau bergerak. Katrol jenis ini bisa kita kering temukan dengan alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.
Keuntungan mekanik
Pada katrol bebas, panjang lengan kuasa sama dengan dua kali panjang kering lengan beban sehingga keuntungan mekanik dengan katrol tetap adalah 2, kering artinya besar gaya kuasa sama dengan setengah dari gaya beban.
3) Katrol majemuk /takal
Katrol majemuk merupakan perpaduan dari katrol tetap bersama katrol bebas. kering Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Pada katrol majemuk, beban kering dikaitkan dengan katrol bebas. Salah satu ujung tali dikaitkan dengan kering penampang katrol tetap. Jika ujung tali yg lainnya ditarik maka beban kering mau terangkat beserta bergeraknya katrol bebas ke atas.
Keuntungan mekanik
Keuntungan mekanik dengan katrol majemuk adalah sejumlah tali yg digunakan untuk mengangkat beban.
d. Roda Berporos/roda bergandar
Roda berporos merupakan roda yg di dihubungkan dengan sebuah poros kering yg bisa berputar bersama-sama. Roda berporos merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yg banyak ditemukan dengan alat-alat seperti kering setir mobil, setir kapal, roda sepeda, roda kendaraan bermotor, bersama kering gerinda.
Contoh Soal bersama Pembahasan Pesawat Sederhana
Cermati gambar bidang miring berikut ini.
Jika besar gaya F dalah 60 Newton, tentukan:
a) keuntungan mekanik bidang miring
b) berat beban
Pembahasan
a) keuntungan mekanik bidang miring
KM = S/h
S belum diketahui, temukan dengan pythagoras
S =√(42 + 32) = √25 = 5 meter
sehingga
KM = 5/3 = 1,67
b) berat beban
W = KM x F = 60 x 5/3 = 100 Newton
Soal No. 2
Seorang pekerja hendak menaikkan sebuah almari besi ke bak belakang truk dengan menggunakan bidang miring seperti gambar.
Jika massa almari 120 kg, bersama percepatan gravitasi 10 m/s2, tentukan:
a) gaya minimal yg diperlukan pekerja untuk menaikkan almari
b) keuntungan mekanik bidang miring
Pembahasan
a) gaya minimal yg diperlukan pekerja untuk menaikkan almari
F = h/S x W
dimana
h = tinggi bidang miring
S = panjang sisi miring
W = berat beban (Newton)
Temukan berat almari lebih dulu W = m x g = 120 x 10 = 1200 N
Sehingga
F = h/S x W
F = 1/2 x 1200 = 600 Newton
b) keuntungan mekanik bidang miring
KM = W/F = 1200/600 = 2
alias bisa juga
KM = S/h = 2/1 = 2
Soal No. 3
Seorang anak memodifikasi sebuah katrol bersama bidang miring untuk menaikkan sebuah balok seperti terlihat dengan gambar berikut
Tentukan:
a) gaya yg diperlukan anak untuk menaikkan balok
b) keuntungan mekanik sistem katrol bersama bidang miring
Pembahasan
a) gaya yg diperlukan anak untuk menaikkan balok
F = h/S x W
F = 3/5 x 1200 = 720 Newton
Gaya F kemudian dibagi ke dua buah tali, satu dipegang anak bersama satu kering lagi terikat dengan tonggak, sehingga F untuk anak saja adalah:
Fanak = F : 2 =720 : 2 = 360 Newton
b) keuntungan mekanik sistem katrol bersama bidang miring
KM = W : Fanak = 1200 : 360 = 3,33
Soal No. 4
Seorang pekerja dengan bangunan menaikkan pasir dengan cara seperti terlihat dengan gambar berikut:
Tentukan gaya yg dikeluarkan oleh pekerja untuk beban seberat 50 N, bersama keuntungan mekanik dari katrol!
Pembahasan
Katrol tetap seperti gambar diatas mempunyai KM = 1, sehingga
F = W
F = 50 N
Keterangan kering : Kalo gaya yg diperlukan sama saja dengan berat benda yg diangkat, kering lantas dimana untungnya menggunakan katrol tetap? Katrol tetap seperti kering gambar diatas berfungsi untuk mengubah arah gaya, sehingga beban bisa kering terangkat ke atas dengan tarikan ke arah bawah. Di lapangan, menarik beban ke kering arah bawah melalui katrol terasa lebih kering gampang dari menarik beban kering langsung ke arah atas.
Soal No. 5
Sistem katrol digunakan dengan suatu proyek bangunan seperti gambar berikut
Tentukan gaya yg diperlukan untuk menaikkan beban seberat 120 Newton!
Pembahasan
Perhatikan beban (katrol warna merah), 2 tali yg menariknya, sehingga
F = W : 2 = 120 : 2 = 60 Newton
Soal No. 6
Seorang anak sedang mengungkit sebuah batu.
Tentukan gaya yg diperlukan anak!
Pembahasan
Rumus untuk pengungkit alias tuas:
F x Lk = W x Lb
Dimana:
Lk = panjang lengan kuasa alias lengan gaya, dihitung dari titik kerja gaya ke tumpu
Lb = panjang lengan beban, dihitung dari titik beban hingga tumpu
sehingga:
F x Lk = W x Lb
F x 180 = 360 x 20
F = 40 Newton
Soal No. 7
Perhatikan tuas di bawah ini.
Untuk menahan beban 600 Newton agar berada dengan posisi seimbang, tentukan besar gaya F yg harus diberikan!
Pembahasan
Data dari soal:
Lb = 1/2 meter
Lk = 2 meter, perhatikan bukan 1 1/2 meter
F x Lk = W x Lb
F x (2) = 600 x (1/2)
F = 150 Newton
Soal No. 8
Lihat gambar disamping!
Berapakah gaya yg diperlukan untuk menarik beban?
A. 10
B. 20 N
C. 30 N
D. 40 N
(Sumber soal: EBTANAS SMP Tahun 1995)
Pembahasan
Perhatikan katrol warna merah tepat di atas beban, ada 3 tali yg menarik beban, sehingga
F = W : 3
F = 60 : 3
F = 20 Newton
Soal No. 9
Perhatikan gambar di samping!
Besar kuasa (F) adalah....
A. 200 N
B. 250 N
C. 500 N
D. 2000 N
(Sumber soal: EBTANAS SMP Tahun 1994-Modificated)
Pembahasan
F x Lk = W x Lb
F x (2) = 1000 x (0,5)
F = 500 : 2 = 250 Newton
Soal No. 10
Perhatikan gambar!
Keuntungan mekanis dari tuas tersebut adalah....
A. 1
B. 1,5
C. 2,5
D. 10
(Dari Soal Ebtanas IPA Tahun 2002)
Pembahasan
Keuntungan mekanik dari sebuah tuas alias pengungkit bisa dicari dari dua cara sebagai berikut:
KM = W/F
alias dari rumus lainnya
KM = Lk/Lb
Jadi
KM = W/F = 75/7,5 = 10 alias KM = Lk/Lb = 50/5 = 10 juga hasilnya,....
Soal No. 11
Seorang pegawai ingin memindahkan kotak yg beratnya 500 N ke atas kering truk dengan menggunakan bidang miring seperti gambar di bawah.
Bila tinggi truk 1,5 m, berapa besar gaya yg diperlukan untuk memindahkan kotak tersebut?
A. 125 N
B. 250 N
C. 500 N
D. 1500 N
Pembahasan
Data:
w = 500 N
h = 1,5 m
s = 3 m
F =.....
Menentukan gaya yg diperlukan dengan bidang miring:
Soal No. 12
Suatu peti peralatan berat mau dinaikkan dengan menggunakan papan sebagai bidang miring seperti dengan gambar berikut.
Agar gaya dorong setengah dari berat peti sesungguhnya, harus disediakan papan dengan panjang.....
A. 5,0 m
B. 7,5 m
C. 10,0 m
D. 12,5 m
Pembahasan
Data:
h = 2,5 m
F = 0,5 W
s =.....
dengan rumus bidang miring:
Sumber-sumber :
http://sukasains.com/materi/pesawat-sederhana/
http://fisikastudycenter.com/fisika-smp/59-pesawat-sederhana-kelas-viii-smp
Demikian materi Fisika : Pesawat Sederhana meliputi Pengertian, Jenis / Macam Pesawat Sederhana bersama contohnya, keuntungan, serta contoh soal bersama pembahasannya yg bisa kami bagikan. Semoga membantu..
No comments:
Post a Comment