Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana adalah alat sederhana
yang dipergunakan untuk mempermudah manusia melakukan usaha.
Pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya dibedakan menjadi :
tuas/pengungkit, bidang miring, katrol dan roda berporos/roda bergandar.
Pesawat sederhana mempunyai keuntungan mekanik yang didapatkan dari
perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa sehingga memperingan kerja
manusia. Untuk lebih jelasnya mari kita bahas satu per satu.
a. Tuas/Pengungkit
Tuas/pengungkit berfungsi untuk mengungkit, mencabut atau mengangkat benda yang
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)
Jenis-jenis tuas:
1) Tuas Jenis pertama
Yaitu tuas dengan titik tumpu berada diantara titik beban dan titik kuasa.
Contoh : pemotong kuku, gunting, penjepit jemuran, tang
2) Tuas Jenis kedua
Yaitu tuas dengan titik beban berada diantara titik tumpu dan titik kuasa.
Contoh : gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, dan alat pemecah kemiri,
pembuka tutup botol. i
3) Tuas Jenis ketiga
Yaitu tuas dengan titik kuasa berada
diantara titik tumpu dan titik beban.
Contoh :sekop yang biasa digunakan untuk memindahkan pasir.
Keuntungan Mekanik Tuas
Keuntungan mekanik pada tuas adalah perbandingan antara gaya beban (w) dengan
gaya kuasa (F), dapat dituliskan sebagai :
KM = w/F atau KM = lk/lb
Keuntungan mekanik pada tuas bergantung pada masing-masing lengan. Semakin
panjang lengan kuasanya, maka keuntungan mekaniknya akan semakin besar.
b. Bidang Miring
Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk
memindahkan benda dengan lintasan yang miring.
Bagian-bagian bidang miring:
Keuntungan mekanik bidang miring
Keuntungan mekanik bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring
dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar keuntungan
mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dilakukan.
Keuntungan mekanik bidang miring dirumuskan dengan perbandingan antara panjang
(l) dan tinggi bidang miring (h).
KM = l/h
Pemanfaatan bidang miring dalam kehidupan
sehari-hari terdapat pada tangga dan jalan di daerah pegunungan.
c.
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.
2) 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. 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.
Keuntungan mekanik
Pada katrol bebas, panjang lengan kuasa sama dengan dua kali panjang lengan
beban sehingga keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah 2, artinya besar
gaya kuasa sama dengan setengah dari gaya beban.
3) Katrol majemuk /takal
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.
Keuntungan mekanik
Keuntungan mekanik pada katrol majemuk adalah sejumlah tali yang digunakan
untuk mengangkat beban.
Roda Berporos/roda bergandar
Roda berporos merupakan roda yang di
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.