Jenis-Jenis Pesawat Sederhana Prinsip Kerja Serta Manfaatnya

Salam sahabat pendidikan dimanapun anda berada dan salam sejahtera selalu untuk kita semua, berikut ini adalah artikel yang akan membahas mengenai Pesawat sederhana hingga jenis dan manfaatnya dalam kehidupan manusia. Singkat cerita berikut ini adalah penjelasannya !

Apakah yang dimaksud dengan pesawat sederhana ? Apakah manfaat serta jenis-jenisnya? Dalam kehidupan sehari-hari sering kita tidak menyadari meskipun kita sedang memanfaatkannya bahwa pesawat sederhana tersebut memiliki manfaat yang besar untuk aktifitas kita, adapun pesawat sederhana itu sendiri adalah ( alat bantu ) sederhana yang sering kita manfaatkan untuk membantu kita melakukan aktifitas keseharian dengan mudah.

Banyak jenis atau ragam bentuk serta manfaat dari pesawat sederhana itu sendiri. Contohnya, katrol, roda berposros, bidang miring, pengungkit dan lainnya. Kesemua contoh tersebut diatas akan kita jelaskan satu persatu dan mencoba untuk menalar semua penjelasan yang akan kita simak berikut ini!

1. Jenis –Jenis Pesawat sederhana.

a. Katrol

Tahukah kita bagaimana seseorang dapat mengambil air dari sumur yang dalam dengan menggunakan timba. Itu disebabkan karena orang tersebut menggunakan atau memanfaatkan pesawat sederhana berupa katrol tetap yang berfungsi untuk mengubah arah gaya. Jika tali yang terhubung dengan katrol ditarik kebawah, maka otomatis timba yang berisikan air akan terderek ke atas. Keuntungan mekanis control tetap sama dengan 1. Karena pada control tetap tunggal, gaya kuasa yang digunakan untuk menarik beban sama dengan gaya beban.

Berbeda dengan katrol tetap, kedudukan katrol bebas berubah dan tidak dipasang di tempat tertentu. Coba perhatikan gambar di bawah ini:

Jenis -jenis katrol

Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga pada kuasa yang diberikan untuk mengangkat benda menjadi lebih kecil daripada gaya beban. Katrol jenis ini biasanya ditemukan dipelabuhan yang digunakan untuk mengangkat peti kemas. Keuntungan mekanis dari katrol bebas lebih besar dari 1. Pada kenyataannyanilai keuntungan mekanis dari katrol bebas tunggal adalah 2. Hal ini berarti bahwa gaya kuasa 1 N akan mengangkat beban 2 N.

Agar gaya kuasa yang diberikan pada benda semakin kecil, maka diperlukan katrol majemuk. Katrol majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu system yang terpadu. Katrol majemuk biasanya digunakan dalam bisang industry untuk mengangkat benda-benda yang berat. Keuntungan mekanis dari katrol majemuk sama dengan jumlah tali yang menyokong berat beban. Gaya kuasa pada katrol majemuk tersebut adalah 4, karena jumlah tali yang mengangkat beban ada 4 (tali kuasa tidak diperhitungkan). Perhatikan gambar berikut:

Katrol Majemuk

Perlu kita fahami bersama bahwa keuntungan mekanis (KM) adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat sederhna manggandakan gaya. Bagaimana cara menghitungnya? Yaitu dengan menghitung besar perbandingan gaya beban dengan gaya kuasa yang diberikan pada benda. Berikut adalah persamaan matematisnya : ( KM = (Gaya Beban)/(Gaya Kuasa) = Fb/Fk )

Tidak semua pesawat sederhana dapat menggandakan gaya. Contohnya adalah katrol tetap tunggal. Katrol ini hanya berfungsi untuk mengubah arah gaya. Oleh karena itu, pada katrol tetap tunggal hanya memiliki keuntungan mekanis sebesar 1. Hal ini disebabkan besarnya gaya kuasa sama dengan gaya beban.

b. Roda Berporos

Roda Berporos

kita semua tentunya sudah tidak asing lagi dengan kendaraan roda dua yang disebut dengan sepeda, bahkan tidak menutup kemungkinan hingga saat ini masih ada diantara kita yang sering menggunakannya. Roda gigi ( gear ) dan juga Ban pada sepeda adalah salah satu pesawat sederhana yang tergolong roda berporos. Roda gigi berfungsi sebagai pusat pengatur gerak roda sepda yang terhubung langsung dengan roda sepeda, sedangkan roda sepeda menerapkan prinsip roda berporos untuk mempercepat gaya saat melakukan perjalanan. Selain roda sepeda, contoh penerapan jenis roda berporos adalah pada kursi roda, mobil atau sepatu roda.

c. Bidang Miring

Bidang Miring

Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu sehingga dapat memperkecil gaya kuasa. Contohnya adalah tangga, sekrup dan pisau. Keuntungan mekanis bidang miring dapat dihitung sebagai berikut. Perhatikan gambar berikut ini:

Benda di Bidang Miring

d. Pengungkit

Pengungkit merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Contoh alat yang merupakan pengungkit antara lain gunting,linggis, jungkat-jungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, koper, pinset, dan lain sebagainya.

Posisi lengan kuasa dan lengan beban

Pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. Agar kita dapat mengetahui besar gaya yang dilipatgandakan oleh pengungkit maka kita harus menghitung keuntungan mekanisnya. Cara menghitung keuntungan mekanisnya adalah dengan membagi panjang lengan kuasa dengan panjang lengan beban. Panjang lengan kuasa adalah jarak dari titik tumpuan sampai titik bekerjanya gaya kuasa. Panjang lengan beban adalah jarak dari tumpuan sampai dengan titik bekerjanya gaya beban. Coba perhatikan gambar berikut ini :

2. Prinsip kerja Pesawat sederhana pada sisitem gerak manusia

Selain dari peralatan yang sering kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari pada pembahasan diatas, prinsip pesawat sederhana itu juga ada pula yang berlaku pada struktur tubuh manusia yaitu pada otot dan rangka manusia. Pada saat mengangkat barbel, telapak tangan yang menggenggam barbell berperan sebagai gaya beban, titik tumpuh berada pada siku ( sendi diantara lengan atas dan lengan bawah ), dan kuasanya adalah lengan bawah. Titik tumpuh berada diantara lengan beban dan kuasa, oleh karena itu lengan disebut sebagai pesawat sederhana pengungkit jenis ketiga.

Selain pada kegiatan mengangkat barbell, jinjit, berdiri, dan merunduk, prinsip pengungkit juga dapat digunakan untuk menganalisis pola gerak tubuh pada saat bermain bulutangkis seperti pada gambar dibawah ini :