Pengertian Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana merupakan seluruh alat bantuk yang tersusun dengan sederhana dan dapat meringankan atau memudahkan pekerjaan manusia. Pesawat sederhana bisa memberi manfaat yang banyak antara lain seperti mengubah bentuk energi, mengurangi gaya, memperbesar kecepatan dan mengubah arah.
Didalam Wikipedia disebutkan bahwa pesawat sederhana adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah atau besaran dari suatu gaya.
Jenis-Jenis Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana bekerja berdasarkan prinsip kerjanya dapat dibedakan menjadi : Tuas/pengungkit, katrol, bidang miring, dan roda berporos/ roda bergandar. Kuntungan dari pesawat sederhana yaitu mempunyai mekanik yang diperoleh dari perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa sehingga menjadikan ringan suatu pekerjaan manusia. Adapun jenis-jenis atau macam-macam dari pesawat sederhana adalah sebagai berikut:
Tuas/Pengungkit
Tuas atau pengungkit memiliki fungsi untuk mengungkit, mencabut atau mengangkat benda yang berat.
Bagian-bagian dari tuas/pengungkit:
A = Titik kuasa
B = Titik beban
T = Titik tumpu
w = Gaya beban (N)
F = Gaya kuasa (N)
lk= Lengan kuasa (m)
lb= Lengan beban (m)
Jenis-jenis tuas:
1. Tuas jenis pertama
Tuas jenis golongan pertama merupakan tuas dengan titik tumpu terletak diantara titik beban dan titik kuasa (Ditengah). Contohnya adalah: pemotong kuku, penjepit jemuran, gunting dan tang.
2. Tuas jenis kedua
Tuas jenis golongan kedua merupakan tuas dengan titik beban terletak antara titik tumpu dan titik kuasa. Contohnya adalah alat pemotong kertas, gerobak beroda satu, alat pemecah kemiri, pembuka tutup botol.
3. Tuas jenis ketiga
Tuas jenis golongan ketiga merupakan tuas dengan titik kuasa terletak antara titik tumpu dan titik beban. Contohnya adalah sekop yang sering digunakan untuk memindahkan pasir.
Keuntungan Mekanik Tuas
Keuntungan menggunakan mekanik tugas adalah perbandingan antara gaya beban (w) dengan gaya kuasa (F), bisa ditulis dengan:
KM = w/F atau KM = lk/lb
Keuntungan mekain pada tuas tertantung pada setiap lengan. Semakin panjang lengan kuasanya, maka keuntungan mekanik yang didadapat semakin besar juga.
Bidang Miring
Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk memindahkan benda dengan bidang atau lintasas yang miring.
Bagian-bagian bidang miring
Prinsip kerja bidang miring
Keuntungan Bidang Miring
Keuntungan menggunakan bidang miring tergantung dari panjang landasan bidang miring dan ketinggiannya. Semakin kecil sudut kemiringan suatu bidang, maka semakn besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dikerjakan.
Keuntungan mekanik bidang miring dirumuskan dengan pembandingan antara panjang (l) dan tinggi bidang miring (h), yaitu:
KM = l/h
Manfaat bidang miring dalam kehidupan sehari-hari yaitu seperti pada tangga dan suatu jalan pada daerah pegunungan.
Katrol
Katrol yaitu roda yang berputar pada porosnya. Biasanya di katrol juga ada tali atau rantai, untuk menghubungkan. Menurut cara kerjanya, katrol adalah jenis pengungkit dikarenakan memiliki titik tumpu, kuasa, dan beban. Katrol bisa dibagi menjadi tiga golongan, antara lain:
Katrol tetap
Katrol tetap yakni katrol yang posisinya tidak berpindah ketika dioperasikan. Katrol semacam ini sering dipasang di tempat-tempat tertentu. Seperti contohnya katrol yang dipakai sumur timba dan pada tiang bendera.Keuntungan mekanik katrol tetap
Pada jenis katrol tetap, panjang lengan kuasa sama dengan lengan beban, sehingga keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah 1, yang berarti gaya kuasa sama dengan gaya beban.
Katrol bebas
Tidak sama dengan jenis katrol tetap, di katrol bebas posisi atau kedudukan katrol tidak tetap atau berubah dan tidak dipasang pada tempat tertentu. Katrol semacam ini sering ditempatkan di atas tali yang kedudukannya bisa dirubah. Salah satu ujung tali diikat pada tempat tertentu. Apabila ujung lainnya ditarik maka katrol akan bergerak. Katrol jenis ini bisa ditemukan pada alat-alat pengangkat peti kemas yang ada pada pelabuhan.Keuntungan mekanik katrol bebas
Pada katrol bebas, panjang lengan kuasa sama dengan dua kali panjang lengan bebas menjadikan keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah 2, yang berarti gaya kuasa sama dengan setengah dari gaya beban.
Katrol majemuk
Katrol majemuk merupakan gabungan antara katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol tersebut disambungkan dengan tali. Di katrol majemuk, beban dikaitkan pada katrol bebas, disalah satu ujung tali dikaitkan pada penampan katrol tetap. Apabila ujung tali yang lain ditarik maka beban akan terangkat dan juga bergeraknya katrol bebas ke atas.Keuntungan mekanik katrol majemuk
Keuntungan mekanik pada katrol majemuk adalah sejumlah tali yang digunakan untuk mengangkat beban.
Roda Berporos / Roda Bergandar
Roda berporos atau roda bergandar merupakan roda yang disambungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar secara bersama-sama. Roda berporos adalah salah satu jenis pesawat sederhana yang sering ditemukan di alat-alat seperti setir mobil, roda sepeda, setir kapal, roda kendaraan bermotor dan gerinda dan lain sebagainya.
Manfaat pesawat sederhana
- Untuk mempermudah pekerjaan manusia, baik dari segi pengangkutan barang, maupun pekerjaan manusia dalam jarak yang sangat jauh
- Energi yang kita keluarkan juga dapat dihemat,
- Waktunya jadi lebih singkat.
- Untuk mengubah arah gaya
Sejarah
Ide pertama dari pesawat sederhana berawal dari seorang filsuf Yunani Archimedes sekitar abad ke-3 sebelum masehi. Ia mempelajari 3 pesawat sederhana: katrol, pengungkit, dan sekrup.[3][6] Ia menemukan rumusan untuk mencari keuntungan mekanik pada pengungkit.[7] Para ilmuwan Yunani sendiri akhirnya mendefinisikan 5 macam pesawat sederhana (tidak termasuk bidang miring) dan mereka dapat menghitung keuntungan mekanik semua alat-alat tersebut (meski perhitungan untuk baji dan sekrup tidak terlalu akurat dikarenakan gaya gesek yang besar).[8] Hero dari Alexandria (sekitar 10–75 AD) dalam karyanya Mechanics mendefinisikan ada 5 pesawat sederhana: pengungkit, kerekan, katrol, baji, dan katrol.[6] dan menjelaskan alat-alatnya mengenai cara pembuatan dan kegunaanya.[9]
Komentar
Posting Komentar