Pesawat sederhana adalah peralatan yang dipakai untuk memudahkan usaha atau kerja manusia. Berdasarkan prinsip kerjanya, pesawat sederhana dibagi menjadi empat kelompok, yaitu tuas [pengungkit], katrol, bidang miring, dan roda gigi/roda berporos [gear].
Dengan menggunakan pesawat sederhana, seseorang dapat melakukan pekerjaannya dengan baik, cepat, dan mudah. Manfaat lain yang dihasilkan di antaranya dapat mengubah dan memindahkan energi, memperoleh kecepatan waktu, mengubah arah, dan mendapat keuntungan mekanis.
Mengutip Buku Pelengkap Kurtilas IPA SMP Kelas 8, keuntungan mekanis pesawat sederhana dapat dihitung melalui perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa atau perbandingan antara lengan kuasa dengan lengan beban. Agar lebih memahamimya, simak penjelasan tentang keuntungan mekanis pesawat sederhana berikut ini.
Keuntungan Mekanis Pesawat Sederhana
Mengutip buku Inti Materi IPA SMP/MTs, secara sistematis persamaan keuntungan mekanis pesawat sederhana dapat ditulis sebagai berikut:
Rumus keuntungan mekanis. Foto: dokumen pribadiIlustrasi Prinsip Kerja Pesawat Sederhana Pada Saat Seseorang Mengangkat Barbel Foto: UnsplashContoh Soal Keuntungan Mekanis Pesawat Sederhana
Berikut contoh soal keuntungan mekanis pesawat sederhana yang bisa Anda simak:
Pak Ruri memindahkan batu seberat 1.000 N dengan menggunakan batang besi panjang 3 m. Tumpuannya diletakkan 0,5 m dari beban. Gaya kuasa yang dikeluarkan sebesar 200 N. Hitung keuntungan mekanis yang digunakan!
Lengan kuasa 3 m-0,5 m = 2,5 m
Anda dapat melakukan perhitungan dengan melakukan perbandingan berat beban dan kuasa atau perbandingan lengan kuasa dan lengan beban.
Contoh soal keuntungan mekanis. Foto: dokumen pribadiJadi keuntungan mekanis pesawat sederhana tersebut adalah 5
Sebuah papan kayu dipakai untuk menurunkan sebuah drum dari truk. Tinggi truk yaitu 1,5 meter dan panjang papan 3 meter. Jika papan disandarkan pada truk, berapakah keuntungan mekanis bidang miring tersebut?
s = 3 meter dan h = 1,5 meter.
Contoh soal keuntungan mekanis. Foto: dokumen pribadiJadi keuntungan mekanis pada bidang miring tersebut adalah 2.
Dengan memakai papan yang memiliki panjang 4 meter, pekerja mengerahkan gaya 1.250 N untuk memindahkan kotak ke langit-langit yang memiliki tinggi 2 meter. Berapakah berat kotak itu?
Contoh soal keuntungan mekanis. Foto: dokumen pribadi
Jawaban:
keuntungan mekanik adalah perbandingan antara beban dan gaya [kuasa] atau perbandingan antara kuasa dengan lengan beban
Penjelasan:
maaf kalo salah
Pernahkah anda berpikir kenapa jalan di pegunungan dibuat berbelok-belok? Kenapa tidak dibuat lurus saja sampai ke puncak pegunungan?
Untuk menjawab permasalahan tersebut, misalkan anda akan menaikan suatu benda yang massanya besar ke dalam truk. Apakah kamu memilih langsung mengangkatnya ataukah mendorongnya melalui jalur melandai dengan menggunakan papan? Tentu saja anda akan menggunkan papan untuk menaikan benda ke dalam truk. Kenapa menggunakan papan?
Dengan menggunakan papan maka jalur yang anda gunkan utuk menaikan benda ke dalam truk menjadi lebih landai atau lebih datar. Jalur yang landai akan membuat kerjamu lebih mudah. Jalur itu adalah sebuah sebuah bidang miring, sebuah permukaan melandai yang digunakan untuk menaikkan benda. Besar usaha yang dilakukan pada kotak sama dengan bila kamu mengangkat langsung kotak itu. Namun ingatlah bahwa usaha memiliki dua hal: gaya dan jarak. Jika kamu mengangkat langsung, jaraknya pendek, tetapi gayanya besar. Dengan menggunakan bidang miring, kamu harus melewati jarak lebih jauh, tetapi kamu mengerahkan sedikit gaya.
Jadi dari penjelasan tersebut dapat ditarik kesimpulan pengertian dari bidang miring. Bidang miring adalah jalur atau permukaan yang landai atau miring yang digunakan untuk memperkecil gaya yang kita keluakan.
Sama halnya seperti tuas atau pengungkit dan katrol, bidang miring juga memiliki keuntungan mekanis. Keuntungan mekanis bidang miring tergantung pada ketinggian dan panjang bidang miring tersebut. Semakin tinggi bidang miring tersebut maka keuntungan mekanisnya semakin kecil, begitu juga sebaliknya semakin rendah bidang miring tersebut maka keuntungan mekanisnya makin besar. Begitu juga dengan panjang bidang miring tersebut. Semakin panjang bidang miring tersebut maka keuntungan mekaniknya makin besar, begitu juga sebaliknya.
Keuntungan mekanik bidang miring dapat dihitung rumus:
Contoh penerapan konsep bidang miring dalam kehidupan sehari-hari adalah jalan di pegunungan dibuat berbelok-belok. Penjelasan yang diuraikan di atas memberikan contoh sebuah bidang miring yang diam. Pada kenyataannya, terdapat bidang miring yang merupakan pesawat sederhana yang dapat bergerak, yaitu baji dan sekrup.