Selasa, 28 Agustus 2018

BIDANG MIRING DALAM PESAWAT TERBANG SEDERHANA

Bidang miring merupakan salah satu pesawat sederhana yang digunakan untuk mempermudah usaha tetapi tidak mengurangi usaha yang dilakukan. Contoh penerapan bidang miring dapat dilihat melalui gambar berikut.

Ringkasan Materi Usaha, Energi, dan Pesawat Sederhana-016

Persamaan dari bidang miring sebagai berikut.

Ringkasan Materi Usaha, Energi, dan Pesawat Sederhana-017

Bidang miring sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Penggunaan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari seperti berikut.

a. Membantu memindahkan benda ke dalam bak truk.

b. Tangga selalu dipasang miring.

c. Jalan di daerah pegunungan dibuat berkelok-kelok.

https://fisika.id/2015/03/21/usaha-energi-dan-pesawat-sederhana/

RODA BERPOROS DALAM PESAWAT TERBANG SEDERHANA

Roda dan poros merupakan pesawat sederhana yang terdiri atas sebuah roda berputar yang dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. Roda dan poros merupakan pesawat sederhana yang berfungsi memperbesar kecepatan dan gaya.

Sepeda merupakan contoh alat yang bekerja menggunakan prinsip roda dan poros. Fungsi roda dan poros adalah untuk memungkinkan manusia bergerak lebih cepat. Contoh benda yang bergerak dengan menggunakan prinsip roda dan poros antara lain motor, mobil, kursi roda, dan sepatu roda.

Keuntungan mekanis yang diperoleh dari roda dan poros dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.

Kecepatan yang dihasilkan oleh sepeda diperoleh dari perbandingan antara jari-jari roda dan jari-jari poros (gir). Misalnya, pada sepeda balap. Jika gir belakang disetel pada jari-jari terkecil maka sepeda akan melaju dengan kencang. Jika gir roda belakang disetel pada jari-jari yang besar maka laju sepeda balap akan melambat.

https://prodiipa.wordpress.com/kelas-viii/pesawat-sederhana/roda-berporos/

Keuntungan Mekanik Roda Berporos

Keuntungan mekanis yang diperoleh dari roda dan poros dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut.

M = Keuntungan Mekanik

r’ = Jari-jari roda

r = Jari-jari poros roda

pesawat-sederhana-tuasbidang.html

Gir merupakan salah satu pesawat sederhana. Pengertian keuntungan mekanik pada gir sering disebut sebagai kecepatan rotasi. Besar kecepatan rotasi relatif sepasang gir dapat diketahui dengan menghitung jumlah gigi pada masing-masing gir. Semakin banyak jumlah gigi pada gir penggerak, semakin kecil kecepatan rotasinya, demikian juga sebaliknya.

Rumus Roda Gigi

Kecepatan keluaran atau kecepatan sesungguhnya sepasang gir dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.

Pengertian Pesawat Sederhana Roda Berporos (Roda Gigi) dan Contoh Rumusnya

Rumus Roda Gigi

atau

ω1G1 = ω2 G2

Keuntungan mekanik roda gigi (gir) adalah perbandingan roda keluaran dengan roda masukan.

KM = R/r = G2/G1

Keterangan:
ω1 = kecepatan masukan
ω2 = kecepatan keluaran
G1 = jumlah gigi pada roda pertama
G2 = jumlah gigi pada roda kedua
R = jari-jari gir besar
r = jari-jari gir kecil

Contoh Soal Roda Gigi

Roda bergigi 18 buah menggerakkan roda lain yang jumlah giginya 54 buah. Jika kecepatan rotasinya 6 putaran/sekon, berapakah kecepatan rotasi roda gigi yang kedua? Berapa keuntungan mekaniknya?

Pembahasan
Diketahui:
G1 = 18
G2 = 54
ω1 = 6 putaran/sekon

Ditanya:
ω2 = ...?
KM = ...?

Jawab:

ω2 = (6 put/s 18)/54 = 2 put/s

KM = G2/G1
= 54/18
= 3

Jadi, kecepatan putaran roda yang kedua adalah 2 putaran per sekon dan keuntungan mekanik roda bergigi tersebut adalah 3.

Contoh Penerapan Pesawat Sederhana Roda Gigi (Gir) dalam Kehidupan Sehari-hari

Peralatan hasil teknologi yang memanfaatkan gir, contohnya sepeda. Dapatkah kamu menyebutkan peralatan lainnya yang menggunakan gir? Gir-gir itu ada yang dihubungkan dengan rantai, misalnya, gir pada sepeda.

Akan tetapi, ada juga gir yang langsung bertautan satu sama lain, misalnya gir pada sepeda motor. Gir-gir yang saling bertautan dikelompokkan menjadi empat macam, yaitu gir siku-siku, gir para-para, gir pendorong, dan gir cacing.

http://www.berpendidikan.com/2015/12/pengertian-pesawat-sederhana-roda-berporos-roda-gigi-dan-contoh-rumusnya.html

KATROL DALAM PESAWAT TERBANG SEDERHANA

Katrol adalah salah satu pesawat sederhana untuk memudahkan pekerjaan manusia mengangkat benda ke atas atau vertikal. Katrol juga berfungsi mengubah gaya angkat ke atas menjadi gaya tarik ke bawah sehingga penarikan beban lebih mudah. Ada tiga jenis pemasangan katrol dalam kehidupan antara lain:

Ringkasan Materi Usaha, Energi, dan Pesawat Sederhana-014

https://fisika.id/2015/03/21/usaha-energi-dan-pesawat-sederhana/

Katrol adalah suatu roda dengan bagian berongga di sepanjang sisinya untuk tempat tali atau kabel. Katrol biasanya digunakan dalam suatu rangkaian yang dirancang untuk mengurangi jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat suatu beban. Walaupun demikian, jumlah usaha yang dilakukan untuk membuat beban tersebut mencapai tinggi yang sama adalah sama dengan yang diperlukan tanpa menggunakan katrol. Besarnya gaya memang dikurangi, tetapi gaya tersebut harus bekerja atas jarak yang lebih jauh. Usaha yang diperlukan untuk mengangkat suatu beban secara kasar sama dengan berat beban dibagi jumlah roda. Semakin banyak roda yang ada, sistem semakin tidak efisien. karena akan timbul lebih banyak gesekan antara tali dan roda. Katrol adalah salah satu dari enam jenis pesawat sederhana.

Tidak ditemukan catatan mengenai kapan dan oleh siapa katrol pertama kali dikembangkan, tetapi kemugkinan besar berasal dari Indonesia. Bagian dasar pembentuk sistem katrol, roda, ditemukan beberapa waktu setelah penemuan di Eurasia pada masyarakat di belahan barat, Afrika sub-Sahara, dan Australia. Dipercayai juga bahwa Archimedesmengembangkan rangkaian sistem katrol pertama, sebagai mana dicatat oleh Plutarch.

A. Katrol Tunggal tetap

Gaya ototmu ketika menaikkan ember dengan langsung menarik tali ke atas sama besar dengan gaya ototmu ketika menarik tali ke bawah melalui katrol tunggal tetap.

Katrol tunggal tetap berfungsi mengubah arah gaya tarik dari menarik ke atas menjadi menarik ke bawah. Ketika kamu menimba air tanpa melalui katrol,kamu harus menarik tali ke atas. Arah gaya beratmu adalah vertikal ke bawah. Karena arah gaya tarikmu "berlawanan" dengan arah gaya beratmu, gaya ototmu ketika menarik tali ke atas tidak dibantu oleh gaya beratmu. Karena itu, pekerjaan menaikkan timba terasa berat.

Katrol tetap KM = 1

Katrol bergerak KM = 2

Katrol majemuk KM = n (n=jumlah katrol)

KM= Keuntungan Mekanik

https://id.wikipedia.org/wiki/Katrol

Katrol pada dasarnya sama dengan tuas, oleh sebab itu dapat dimungkinkan mengangkat benda-benda yang lebih berat dari kemampuan. Prinsip kerja katrol adalah mengubah arah gaya sehingga kerja yang dilakukan menjadi lebih mudah. Berdasarkan jumlah katrol yang digunakan, pesawat sederhana dibedakan menjadi sistem katrol tunggal, sistem katrol ganda, dan sistem katrol banyak (takal). Selain itu, sistem katroljuga dapat dibedakan berdasarkan geraknya, yaitu katrol tetap dan katrol bebas. Pada sistem katrol tetap, katrol tidak dapat begerak naik turun, tetapi hanya berputar pada porosnya. Sedangkan, pada sistem katrol bebas, selain berputar pada porosnya katrol pun dapat bergerak naik turun. Katrol dalam kehidupan sehari-hari dapat kita temui pada sumur konvensional. Macam-macam katrol di antaranya katrol tetap, katrol bergerak, katrol ganda.

Macam-Macam Katrol

Keterangan :

Katrol Tetap
Katrol Bergerak
Katrol Ganda (Katrol Kombinasi)

Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang penempatannya tetap di suatu tempat, berikut adalah gambar katrol tetap.

Keterangan:

W = beban
O = penumpu
AO = lengan kuasa (lF)
F = kuasa
OB = lengan beban (lw)
A = titik beban
B = titik kuasa

Untuk mengangkat beban seberat w, maka kita harus menarik tali dengan gaya F. Gaya berat w besarnya sama dengan besar gaya tarik (F).

w = F

Katrol tetap hanya mengubah arah gaya kuasa, sehingga keuntungan yang diperoleh saat menggunakan hanya untuk memudahkan mengangkat benda. Keuntungan mekanis katrol ini, yaitu:

$KM=\frac{w}{F}=1$

Katrol Bergerak

Katrol bergerak adalah katrol yang bergerak jika sedang digunakan. Pada pemakaian katrol bergerak, beban yang akan diangkat digantungkan pada katrol, apabila dirumuskan adalah sebagai berikut :

F l_F = w l_w
F = 2l_B = w l_w

$\frac{w}{F}=2$

Gambar katrol bergerak

Keterangan :

OB = lengan beban (l_w)
AB = lengan kuasa (l_w)

Keuntungan mekanis (KM) dengan menggunakan katrol bergerak, yaitu $\frac{w}{F}=2$

Katrol Ganda (Katrol Kombinasi)

Katrol ganda atau katrol kombinasi adalah gabungan beberapa katrol tetap dan katrol bergerak. Katrol kombinasi sering disebut takal. Dalam sebuah sistem katrol ganda terdiri atas n buah katrol, maka keuntungan mekanisnya dapat dicari dengan cara menghitung banyaknya gaya yang bekerja.

KM = n = banyaknya katrol yang digabung

Katrol ganda atau katrol kombinasi adalah beberapa katrol yang dirangkai dan pada umumnya digunakan untuk mengangkat benda-benda yang berat.

http://fisikazone.com/katrol/

TUAS DALAM PESAWAT TERBANG SEDERHANA

Pesawat Sederhana

Alat yang digunakan untuk memudahkan pekerjaan manusia dikenal dengan pesawat sederhana. Dengan menggunakan pesawat sederhana, orang dapat melakukan pekerjaan lebih baik, lebih cepat, dan lebih murah. Dalam kehidupan sehari-hari, orang menggunakan pesawat sederhana untuk tujuan-tujuan berikut ini.

1. Mengubah Energi

2. Memindahkan energi

3. Memperbesar kecepatan

4. Mengubah arah

Ada beberapa jenis pesawat sederhana yang perlu kita ketahui diantaranya:

1. Pengungkit (Tuas)

Tuas (lever,dalam Bahasa Inggris) atau pengungkit adalah salah satu pesawat sederhana yang digunakan untuk mengubah efek atau hasil dari suatu gaya. Hal ini dimungkinkan terjadi dengan adanya sebuah batang ungkit dengan titik tumpu (fulcrum), titik gaya (force), dan titik beban (load) yang divariasikan letaknya. Contoh penggunaan prinsip pengungkit adalah gunting, linggis, dan gunting kuku. pada masa ini, tuas sudah banyak dikembangkan menjadi berbagai alat yang berguna dalam kehidupan sehari-hari. gunting kuku adalah salah satu alat fisika yang menggunakan prinsip tuas.

https://id.wikipedia.org/wiki/Tuas

Tuas digunakan untuk mengungkit beban. Dengan adanya tuas, benda yang berat dapat dipindahkan dengan gaya yang kecil. Konsep tuas dapat dilihat melalui gambar berikut.

Ringkasan Materi Usaha, Energi, dan Pesawat Sederhana-011

Berdasarkan gambar di atas, tuas akan mengalami keseimbangan ketika memenuhi persamaan berikut.

Ringkasan Materi Usaha, Energi, dan Pesawat Sederhana-012

Keuntungan mekanis dari tuas dituliskan dalam persamaan berikut.

Ringkasan Materi Usaha, Energi, dan Pesawat Sederhana-013

Tuas dibedakan menjadi tiga macam, yaitu:

a. Tuas jenis pertama

Tuas jenis pertama adalah tuas dengan susunan titik tumpu diantara titik beban dan titik kuasa. Contoh tuas jenis pertama yaitu gunting, jungkat jungkit, dan tang.

b. Tuas jenis kedua

Tuas jenis kedua adalah tuas dengan susunan titik beban diantara titik kuasa dan titik tumpu. Contoh tuas jenis kedua yaitu gerobak dorong dan pembuka tang.

c. Tuas jenis ketiga

Tuas jenis ketiga adalah tuas dengan susunan titik kuasa diantara titik beban dan titik tumpu. Contoh tuas jenis ketiga yaitu alat pemancing ikan

Ringkasan Materi Usaha, Energi, dan Pesawat Sederhana-004

https://fisika.id/2015/03/21/usaha-energi-dan-pesawat-sederhana/

https://www.google.co.id/imgres?imgurl=https%3A%2F%2Fimage.slidesharecdn.com%2Fpembagiantuas-140130010417-phpapp01%2F95%2Fpembagian-tuas-3-638.jpg%3Fcb%3D1391043887&imgrefurl=https%3A%2F%2Fwww.slideshare.net%2Foktaflaudensius%2Fpembagian-tuas&docid=4yu86ggdNmtgtM&tbnid=nbaBgtPASeKHFM%3A&vet=10ahUKEwjpoOrpmI_dAhXIfCsKHY7ZB0kQMwhqKCgwKA..i&w=638&h=479&safe=strict&bih=827&biw=1777&q=GAMBAR%20TUAS&ved=0ahUKEwjpoOrpmI_dAhXIfCsKHY7ZB0kQMwhqKCgwKA&iact=mrc&uact=8

PESAWAT SEDERHANA

Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk memudahkan pekerjaan manusia dikenal dengan pesawat sederhana. Dengan menggunakan pesawat sederhana, orang dapat melakukan pekerjaan lebih baik, lebih cepat, dan lebih murah. Dalam kehidupan sehari-hari, orang menggunakan pesawat sederhana untuk tujuan-tujuan berikut ini :

1. Mengubah Energi

2. Memindahkan energi

3. Memperbesar kecepatan

4. Mengubah arah

Jenis-jenis pesawat sederhana:

Tuas atau pengungkit

katrol

bidang miring

roda bergandar

sekrup

https://fisika.id/2015/03/21/usaha-energi-dan-pesawat-sederhana/

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.

https://id.wikipedia.org/wiki/Pesawat_sederhana