Fisika >> Pesawat sederhana

KESIMPULAN PESAWAT SEDERHANA

1.Pesawat sederhana dibagi menjadi beberapa kelompok, tuas/pengungkit, bidang miring, dan katrol.

2. Pada tuas, makin panjang lengan kuasa, makin kecil nilai gaya kuasa. Hal ini berarti gaya yang harus dikeluarkan untuk mengangkat beban lebih sedikit.

3. Makin panjang lengan kuasa (lk) pada tuas,  makin besar keuntungan mekanik, sehingga usaha makin mudah dilakukan.

4. Pada bidang miring, semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin kecil gaya yang harus dilakukan.

Contoh Soal dan Pembahasannya

1. Massa kotak adalah 80 kg, dipindahkan dari atas tanah ke suatu tempat dengan ketinggian 1,5 m. Berapakah usaha dan gaya yang kita keluarkan bila :

a. kita angkat langsung ke atas !

Diketahui :

m  = 80 kg

g   = 10 m/s²

h   = 1,5 m

s   = 4,5 m

a. F = W = m . g

               = 80 . 10

               = 800 N

    W = w . h

         = 800 . 1,5

         = 1200 j 

2. Seorang anak sedang mengungkit sebuah batu. dimana diketahui lengan kuasa (Lk) = 180cm dan lengan beban (Lb) = 20cm

Tentukan gaya yang diperlukan anak !

Pembahasan :

Rumus untuk pengungkit atau tuas :

F x L_k = W x L_b

Dimana :

L_k = panjang lengan kuasa atau lengan gaya , dihitung dari titik kerja gaya tumpu .

L_b = panjang lengan beban , dihitung dari titik beban hingga tumpu .

Sehingga :

F X L_K  = W x L_b

F x 180 = 360 x 20

          F = 40 Newton

. Pesawat sederhana diciptakan untuk:

a. Mempermudah usaha
b. Memperkecil gaya yang harus kita keluarkan

2. Macam-macam pesawat sederhana:

a. Bidang miring
b. Pengungkit/ tuas
c. Katrol

3. Bidang miring

Rumus-rumus yang dipakai adalah:
F = W : KM
F x s = W x h
KM = keuntungan mekanik

Dimana:
s = panjang papan (meter)
h = tinggi bak truk (meter)
F = gaya dorong kuli bangunan (Newton)
W = berat benda (Newton)
m = massa benda (kg)

4. Contoh soal:

Perhatikan gambar di bawah ini!

Berapakah gaya minimum yang diperlukan agar benda dapat terdorong ke atas?

Jawab:

Tinggi H dihitung dengan rumus Phytagoras.

Keuntungan mekanik = KM

Gaya dorong F minimum = W : KM =

5. Pengungkit/tuas

Pada jungkat-jungkit berlaku:
mb x Lb = mk x Lk
Keuntungan mekaniknya dapat dicari dengan rumus:

Dimana:
Mb = massa beban
Mk = massa kuasa
Lb = panjang lengan beban
Lk = panjang lengan kuasa

6. Contoh soal

Perhatikan gambar di bawah ini! Berapakah massa B minimum agar beban A yang bermassa 30 kg dapat terangkat ke atas? Diketahui panjang AC = 2 m dan panjang BC = 4 m.

Jawab:

Perhitungan
mA x LA = mB x LB
30 kg x 2 = m x 4
60 = 4 x m
m = 15 kg
massa B minimum = 15 kg