Tuas atau pengungkit adalah pesawat sederhana yang biasanya terbuat dari kayu dengan tumpu di salah satu titiknya dan digunakan untuk mengangkat sesuatu yang berat. Pada tuas, terdapat beberapa istilah penting yang bisa kamu ketahui nih, di antaranya:
Selain istilah-istilah di atas, kita juga bisa lho menghitung seberapa besar gaya yang kita keluarkan dengan rumus di bawah ini:
Sementara itu, kita juga bisa mengetahui nilai keuntungan mekanis dari tuas tersebut. Apa sih keuntungan mekanis itu? Keuntungan mekanis adalah angka yang menunjukkan berapa kali pesawat sederhana dapat menggandakan gaya. Caranya ada pada rumus berikut ini:
Oke, setelah kamu tahu apa itu tuas, sekarang ayo kita kenali apa saja jenis-jenis tuas itu, ya. So, let’s check this out!
Tuas atau pengungkit digolongkan menjadi tiga jenis, lho. Penggolongan ini didasarkan pada letaktitik tumpu, titik beban, dan titik kuasanya. Hayo, siapa yang bisa menebak apa saja jenis-jenisnya? Yap, ketiga jenis tuas tersebut di antaranya adalah sebagai berikut:
1. Tuas jenis pertama
Pada tuas jenis pertama, letak titik tumpu berada di antara titik beban dan titik kuasanya. Contoh alat yang termasuk ke dalam tuas jenis pertama antara lain gunting kuku, gunting, pemotong rumput, tang, linggis, dan jungkat jungkit. Siapa nih yang suka main jungkat jungkit?
Permainan enjot-enjotan, kalau kids jaman now lebih mengenalnya dengan nama jungkat jungkit (sumber: giphy.com)
2. Tuas jenis kedua
Selanjutnya adalah tuas jenis kedua. Kalau tuas jenis kedua, letak titik bebannya yang berada di antara titik tumpu dan titik kuasa. Nah, contoh-contoh alat yang merupakan tuas jenis kedua diantaranya adalah alat pembuka tutup botol, alat pemotong kertas, alat pemecah kemiri, dan gerobak beroda satu.
Alat pemecah kemiri (sumber: giphy.com)
3. Tuas jenis ketiga
Jenis tuas yang terakhir adalah tuas jenis ketiga. Hayo, kalau tuas jenis ketiga, titik apa nih yang letaknya berada di tengah? Perfect! kalau tuas jenis ini, titik kuasanya yang letaknya di tengah, di antara titik tumpu dan titik beban. Contoh alat yang termasuk golongan tuas jenis ketiga ini antara lain sekop, stapler (jekrekan), penjepit roti, dan pinset.
Sekop yang suka dipakai mamang tukang bangunan (sumber: giphy.com)
Pengertian,Jenis, Manfaat, pesawat sederhana Contoh dan Gambar
By Posted on
Pengertian,Jenis, Manfaat, pesawat sederhana Contoh dan Gambar – Pesawat merupakan adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah atau besaran dari suatu gaya. Secara umum, alat-alat ini bisa disebut sebagai mekanisme paling sederhana yang memanfaatkan keuntungan mekanik untuk menggandakan gaya
Pengertian pesawat sederhana
Pengertian pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk mempermudah melakukan usaha. Dalam kehidupan sehari-hari kita sebenarnya sering menggunakan pesawat sedernana. Kalau kalian mau memotong kertas, kalian menggunakan gunting sehingga potongan kertas menjadi rapi. Saat kita ingin memotong kuku, kita bisa menggunakan alat pemotong kutu. Saat kita inggin mencabut paku yang menempel ditembok kalau dengan tangan bisa mungkin kita tidak akan bisa. Tapi kalau kita menggunakan alat seperti linggis ataupun tang, kita bisa mencabut paku tersebut dengan mudah.
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
Jenis Jenis Pesawat Sederhana yaitu :
1. Pengungkit atau tuas Pengungkit atau tuas adalah jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk mengungkit, memindahkan atau menggeser kedudukan benda yang berat atau berukuran besar. Contoh pengungkit adalah : gunting, pembuka kaleng, pembuka botol minuman,tang.
2. Bidang miring Bidang miring adalah jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk mempermudah memindahkan benda dari bawah ke atas atau sebaliknya. Bidang miring berguna untuk membantu memindahkan benda-benda yang terlalu berat dari bawah ke atas atau sebaliknya. Contoh bidang miring adalah : tangga, pisau, obeng, jalan berkelok di perbukitan, ulir pada sekrup.
3. Katrol Katrol adalah benda berupa kerekan yang digunakan untuk mengangkat benda atau menarik benda. Contoh katrol adalah : kerekan timba, katrol pada ujung tiang bendera.
4. Roda berporos Roda berporos adalah alat yang digunakan untuk mempermudah melakukan perpindahan. Roda dibuat dengan diberi poros. Saat bergerak roda berputar pada porosnya. Dengan roda memungkinkan manusia bergerak lebih cepat. Contoh roda berporos adalah : kursi roda, roda mobil,roda motor.
Kegunaan Pesawat Sederhana dalam kehidupan sehari-hari
Pesawat sederhana adalah sebuah alat mekanik yang mampu merubah arah atau besaran yang timbul dari sebuah gaya. Secara umum, keberadaan pesawat sederhana ini dapat disebut sebagai sebuah sistem mekanis paling sederhana dengan memanfaatkan laba mekanik guna meningkatkan gaya.
Sebuah pesawat sederana akan memanfaatkan sebuah gaya kerja buat dimanfaatkan melawan sebuah gaya beban. Tanpa memperhatikan sebuah gaya gesek yang muncul, maka kerja yang ditimbulkan oleh sebuah beban, akan memiliki besaran yang sama dengan kerja yang terjadi pada sebuah beban.
Dalam kehidupan sehari-hari, kita tak dapat melepaskan diri dari ketergantungan pada pesawat sederahana tersebut. Secara umum, ada beberapa pesawat sederhana yang mudah dijumpai dan kita manfaatkan buat membantu aktivitas keseharian kita. Beberapa pesawat sederhana tersebut antara lain ialah :
Bidang Miring
Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring terhadap lantai, digunakan untuk memindahkan sebuah benda ke ketinggian tertentu.Contoh sehari hari ialah jalan nan menuju ketinggian, biasanya dibuat dengan cara berkelok kelok dan miring. Atau ketika kita memindahkan drum dari atas truk menuju bawah, biasanya menggunakan bidang miring berupa papan sehingga drum dapat digelindingkan. Kelemahan dari bidang miring ini adalah, jeda tempuh buat mencapai dua lokasi menjadi lebih jauh. Namun, gaya nan harus dikeluarkan sebenarnya lebih kecil daripada tak menggunakan tuas bidang miring tersebut (Halliday, 1991).
Secara matematis bidang miring dapat di rumuskan sebagai berikut :
wx h = F x s
keterangan : w = berat benda (N)
h = tinggi (m)
F = gayakuasauntukmengangkat beban ( N )
s = panjang lintasan miring (m)
Keuntungan mekanis bidang miring dapat dituliskan sebagi berikut ini :
= KM = s/h
Keterangan : KM = keuntungan mekanik
s = panjang
h = tinggi bidang miring
Keuntungan mekanik bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dantingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dilakukan.
Tuas
Tuas adalah alat yang digunakan untuk mempermudah mengungkit beban. sistem kerja tuas ada 3 yaitu, titik tumpu, kuasa dan beban. Titik tumpu adalah bagian yang berada di antara beban dan kuasa. Kuasa adalah gaya yang diberikan untuk mendorong tuas. Beban adalah benda yang akan dipindahkan. Perbandingan antara beban dan kuasa adalah sama dengan perbandingan antara lengan kuasa dan lengan beban (Halliday, 1991).
Tuas sendiri dibagi menjadi tiga golongan, yaitu tuas golongan pertama, tuas golongan kedua dan tuas golongan ketiga.
Tuas golongan pertama memiliki titik tumpu berada di antara beban serta kuasa. Contoh dari tuas golongan ini ialah gunting, jungkat junkit atau alat pencabut paku.
Tuas golongan kedua, beban berada di antara tiitk tumpu dan kuasa. Contoh dari tuas ini ialah gerobak beroda satu, pemecah kemiri atau pembuka tutup botol.
Tuas golongan ketika, memiliki titik kuasa berada di antara titik tumpu serta beban. Contoh dari tuas golongan ini ialah pinset.
Untuk pengungkit di atas dapat dirumuskan sebagai berikut ini:
Keterangan : = gaya beban (N)
= lengan beban (m)
= gaya kuasa (N)
=lengan beban (m)
Keuntungan mekanis dapat di tulis :
Keuntungan mekanik pada tuas bergantung pada masing-masing lengan. Semakin panjang lengan kuasanya, maka keuntungan mekaniknya akan semakin besar.
Katrol
Katrol merupakan pesawat sederhana berupa roda yang dikelilingi rantai atau tali. Katrol berfungsi untuk membelokkan gaya sehingga berat beban tetap sama dengan gaya kuasanya tetapi dapat dilakukan dengan mudah.katrol juga memiliki kuasa, beban, dan titik tumpu. Katrol dibedakan menjadi 3, katrol tunggal tetap, katrol bebas, dan katrol majemuk.
Berlaku persamaan:
Katrol tetap adalah katrol yang memiliki posisi tetap dan tak perlu dipindahkan ketika digunakan. Biasanya, katrol tetap ini akan digunakan pada tempat yang tak sering dipindahkan, misalnya pada sumur timba atau juga pada tiang buat mengibarkan bendera.Keuntungan mekanis katrol jenis ini sama dengan 1. Hal ini dikarenakan perbandingan antara lengan beban dan lengan gaya sama dengan 1.
Katrol bebas ini berbeda dengan katrol tetap. Pada jenis ini, kedudukan katrol dapat berubah serta tak terpasang pada suatu lokasi khusus. Biasanya, katrol jenis ini diletakkan di atas tali dimana kedudukan katrol dapat berubah. Salah satu ujung tali terikat pada loka tertentu, dan pada ujung lainnya apabila ditarik akan menyebabkan katrol bergerak. Biasanya, katrol seperti ini bisa dijumpai pada mesin buat mengangkat bandela di pelabuhan atau kawasan pabrik.Keuntungan mekanik katrol bebas adalah dua/(Giancolli, 2001)
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 besert bergeraknya katrol bebas keatas.Keuntungan mekanik katrol majemuk tergantung pada jumlah tali yang menanggung beban.
Roda Berporos
Roda berporos merupakan jenis pesawa sederhana yang berbentuk roda. Dimana pada roda ini akan terhubung dengan satu poros yang dapat berputar bersamaan. Roda berporos ialah satu jenis pesawat sederhana yang dapat dijumpai pada beberapa alat misalnya setir mobil, kemudi kapal, roda sepeda, roda kendaraan bermotor atau juga gerinda.
Pesawat sederhana adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah atau besaran dari suatu gaya.[2] Secara umum, alat-alat ini bisa disebut sebagai mekanisme paling sederhana yang memanfaatkan keuntungan mekanik untuk menggandakan gaya.[3] Sebuah pesawat sederhana menggunakan satu gaya kerja untuk bekerja melawan satu gaya beban. Dengan mengabaikan gaya gesek yang timbul, maka kerja yang dilakukan oleh beban besarnya akan sama dengan kerja yang dilakukan pada beban.
Kerja yang timbul adalah hasil gaya dan jarak. Jumlah kerja yang dibutuhkan untuk mencapai sesuatu bersifat konstan, walaupun demikian jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh. Dengan kata lain, peningkatan jarak akan mengurangi gaya yang dibutuhkan. Rasio antara gaya yang diberikan dengan gaya yang dihasilkan disebut keuntungan mekanik.
Keuntungan mekanik tuas (pengungkit): -w/f = lk/lb untuk mencari w, jika memang belum ditemukan: w=m.g untuk mencari f, jika belum ditemukan: w*lb = f*lk
keuntungan mekanik bidang miring: -s/h
keuntungan mekanik katrol: -tetap: lk/lb = 1 -bergerak: lk(2lb)/lb = 2 -majemuk: jumlah tali
untuk roda bergigi, tidak ada keuntungan mekanik, yang ada adalah efisiensi: energi keluaran bermanfaat / energi masukan total
Secara tradisional, pesawat sederhana terdiri dari:
Pesawat sederhana merupakan dasar dari semua mesin-mesin lain yang lebih kompleks.[3][4][5] Sebagai contoh, pada mekanisme sebuah sepeda terdapat roda, pengungkit, serta katrol. Keuntungan mekanik yang didapat oleh pengendaranya merupakan gabungan dari semua pesawat sederhana yang ada dalam sepeda tersebut.
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 Mechanicsmendefinisikan ada 5 pesawat sederhana: pengungkit, kerekan, katrol, baji, dan katrol.[6] dan menjelaskan alat-alatnya mengenai cara pembuatan dan kegunaanya.[9
Pesawat sederhana yaitu alat yang dipakai untuk mempermudah pekerjaan. Ada berbagai jenis pesawat sederhana antara lain bidang miring, tuas, dan katrol. keuntungan mekanis merupakan efek dari penggunaan pesawat sederhana yang menyebabkan gaya yang dikeluarkan untuk mengangkat beban sama dengan berat beban dibagi dengan keuntungan mekanisnya.
Rumus
F = K = w/KM
keterangan : F atau K adalah gaya/kuasa yang kita keluarkan (N) W adalah berat benda yang kita angkat (N) KM adalah keuntungan mekanis
Hal ini berkaitan dengan usaha/kerja yang dilakukan. Pesawat sederhana tidak mengurangi total usaha/kerja yang dikeluarkan untuk mengangkat beban. walaupun begitu, jumlah gaya yang diperlukan untuk mencapai hal ini bisa dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh.
pesawat sederhana
Bidang Miring
bidang miring adalah sebuah bidang miring yang dipakai untuk memindahkan sebuah benda ke ketinggian tertentu.
Rumus
KM = s/h F = K = w/KM = w.h/s
Keterangan : KM yaitu keuntungan mekanis F yaitu gaya dorong (N) w yaitu berat beban (N) s yaitu panjang bidang miring (m) h yaitu ketinggian (m)
Tuas
Sistem kerja tuas ada tiga komponen, yaitu beban, titik tumpu, dan kuasa. Tuas bisa dibedakan menjadi 3 jenis. Pembagian ini berdasarkan pada letak titik gaya, titik beban, titik tumpu.
a. Tuas Jenis Pertama Jenis tuas ini memiliki ciri titik tumpunya ada di antara titik gaya (kuasa) dan titik beban.
tuas jenis 1
b. Tuas Jenis Kedua Jenis tuas ini memiliki ciri titik beban ada di antara titik gaya (kuasa) dan titik tumpunya.
tuas jenis 2
c. Tuas Jenis Ketiga Jenis tuas ini memiliki ciri titik gaya ada di antara titik tumpu dan titik beban.
tuas jenis 3
Rumus-rumus Dalam Tuas
KM = lk/lb F = K = w/KM = w.lb/LK
keterangan :
F adalah gaya yang dikerjakan pada tuas (N) W adalah beban tuas (N) Lb adalah lengan beban, yaitu jarak antara titik tumpu dengan dengan beban (m) Lk adalah lengan kuasa, yaitu jarak antara titik tumpu dengan kuasa/gaya yang dikerjakan (m) KM adalah keuntungan mekanis
Katrol
Katrol yaitu roda berongga yang disepanjang sisinya untuk tempat tali. Katrol sangat baik dipakai untuk memindahkan beban ke atas/bawah. Katrol dibedakan menjadi katrol tunggal tetap, katrol tunggal bergerak, dan takal (katrol majemuk berganda).
a. Katrol Tunggal Tetap
katrol tetap tunggal
Sebuah katrol yang kedudukannya tidak berubah-ubah (tetap). Keuntungan mekanis (KM) katrol tunggal tetap = 1 Keuntungan mekanis =1 berarti berat beban = gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat beban itu.
Rumus
F = w
b .Katrol Tunggal Bergerak
katrol tunggal bergerak
katrol tunggal bergerak terdiri dari sebuah katrol yang kedudukannya bisa berubah-ubah (tetap).
Rumus
F = 1/2.w
Keuntungan mekanisnya = 2 artinya kita hanya perlu mengeluarkan gaya separuh dari berat beban yang di angkat ( F = w/KM)
c .Takal (Katrol majemuk/berganda)
katrol gabungan
Katrol majemuk atau berganda yaitu katrol yang terdiri dari sebuah katrol tetep dan satu atau lebih katrol bergerak. katrol ini umumnya dipakai untuk mengangkat beban yang sangant berat.
Sekop yang suka dipakai mamang tukang bangunan (sumber: giphy.com)
