Rabu, 28 Agustus 2019

Prinsip pesawat sederhana

By    Agustus 28, 2019 // No comments

Pesawat Sederhana Pada Kerja Otot dan Rangka Manusia

IPA , Jenis Peswat Sederhana , Pesawat Sederhana , SMP
Belum ada komentar
Pada tubuh manusia berlaku prinsip-prinsip kerja pesawat sederhana. Prinsip-prinsip tersebut kemudian ditiru dan dimodifikasi untuk mendesain berbagai macam peralatan yang memudahkan kerja manusia. Ketika kerja dipermudah, artinya energi yang dikeluarkan lebih sedikit. Energi dan kerja (usaha) dinyatakan dalam satuan Joule (Newton meter). Kerja atau usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dengan jarak, sehingga dapat dituliskan dengan rumus berikut.

W = F.S
di mana: W = Usaha (Joule)
F = Gaya (Newton)
S = Jarak (Meter)

Usaha dapat bernilai nol apabila gaya yang dikerjakan pada benda tidak mengakibatkan perpindahan tempat. Besarnya usaha yang dilakukan per satuan waktu disebut dengan daya atau power (P). Daya secara matematis dituliskan sebagai berikut.

di mana: P = Daya (Watt)
W = Usaha (Joule)
t = Waktu (Sekon)

Pada saat manusia melakukan aktivitas, manusia selalu berupaya untuk melakukannya dengan usaha dan daya yang sekecil-kecilnya. Oleh karena itu, manusia menggunakan pesawat sederhana untuk membantu melakukan aktivitasnya.

roda bergerigi atau roda berporos

By    Agustus 28, 2019 // No comments
Roda dan Poros adalah pesawat sederhana yang mengandung dua roda dengan ukuran berbeda yang berputar bersamaan. Gaya kuasa biasanya dikerahkan kepada roda yang besar, atau roda. Roda yang lebih kecil, yang disebut poros, mengerjakan gaya beban. 
 
Gir adalah roda bergerigi yang termasuk jenis pesawat sederhana. Roda bergerigi adalah pesawat sederhana yang memiliki sisi bergerigi. Roda bergerigi besar menghasilkan gaya yang lebih besar sehingga kuasa yang diperlukan lebih kecil. Tetapi, kondisi ini harus diimbangi dengan kecepatan putar yang lambat. Sebaliknya, roda bergerigi kecil akan memberikan kecepatan putar yang tinggi, tetapi gaya yang dihasilkan relatif kecil sehingga harus diimbangi dengan kuasa yang besar. Jika kamu pernah memperhatikan mesin pada jam, maka kamu telah melihat penerapan dan pemanfaatan roda bergerigi yang ternyata sangat dekat denganmu dalam kehidupan sehari-hari.
Selain itu, roda bergerigi juga dapat kamu temukan pada sepeda yang biasa kamu gunakan untuk bermain atau sebagai alat transportasi ke sekolahmu. Berikut beberapa gambar contoh pemanfaatan roda dan poros dalam kehidupan sehari-hari.

Bidang miring

By    Agustus 28, 2019 // No comments

Pengertian Bidang Miring

Bidang miring adalah suatu permukaan datar yang mempunyai suatu sudut, yang bukan sudut tegak lurus, terhadap permukaan horizontal.
Penerapan bidang miring bisa mengatasi hambatan besar dengan menerapkan gaya yang relatif lebih kecil melalui jarak yang lebih jauh daripada jika beban itu diangkat vertikal
bidang miring
bidang miring

Rumus Bidang Miring

Rumus bidang miring dibentuk dari perpaduan antara gaya kuasa, berat benda, tinggi, dan panjang bidang miring.
Secara matematis, rumus bidang miring yaitu:

Fk x s = W x h

Keterangan Rumus :
Fk = Gaya kuasa (N)
s = Panjang bidang miring (m)
W = Berat benda (N)
h = Tinggi bidang miring (m)
Rumus Keuntungan Mekanik
W / F = s / h

Keuntungan Mekanis Tuas

Keuntungan mekanis pesawat sederhana pertama yaitu jenis pesawat sederhana yang termasuk dalam tuas atau pengungkit. Tuas dikelompokkan menjadi 3 (tiga), pengelompokan jenis tuas ini didasarkan pada letak kuasa, titik tumpu, dan beban. Tuas jenis pertama mempunyai letak titik tumpu yang berada di tengah. Untuk tuas atau pengungkit jenis ke dua mempunyai ciri-ciri letak titik beban yang terletak di tengah. Sedangkan tuas dengan titik kuasa yang terletak di tengah dikelompokkan pada kuas jenis ke tiga.
Ada tiga titik yang terdapat pada kuas, yaitu titik tumpu, beban, dan kuasa. Jarak antara titik beban dengan titik tumpu disebut lengan beban. Sedangkan jarak antara titik kuasa dengan titik tumpu disebut lengan kuasa. Keuntungan mekanis tuas diberikan melalui persamaan di bawah ini
keuntungan tuas pengungkit
keuntungan tuas pengungkit

Contoh Alat Bidang Miring

contoh alat bidang miring
contoh alat bidang miring
  • a. tangga naik suatu bangunan bertingkat-tingkat dan berkelok-kelok untuk memperkecil gaya
  • b. jalan di pegunungan berkelok-kelok supaya mudah dilalui
  • c. ulir sekrup yang bentuknya menyerupai tangga melingkar
  • d. baji (pisau, kater, kampak, dll)
  • e. dongkrak juga merupakan suatu contoh bidang miring karena menggunakan prinsip sekrup
  • f. untuk menaikkan drum keatas truk menggunakan papan kayu yang dimiringkan.
Dalam bidang miring berlaku
  • a. Semakin curam suatu bidang miring, maka makin besar gaya yang diperlukan, akan tetapi jalan yang dilalui lebih pendek.
  • b. Semakin landai bidang miring, maka semakin kecil gaya yang diperlukan, akan tetapi jalan yang dilalui lebih panjang.
Tujuan Bidang Miring
  • Memperkecil usaha
  • Mempercepat pekerjaan
  • meringankan pekerjaan

Katrol

By    Agustus 28, 2019 // No comments
 Katrol adalah roda atau cakram pejal yang berputar pada porosnya dan dilewati tali atau rantai. Ujung satunya untuk menarik dan ujung satunya adalah letak beban. Roda yang tepi kanan dan kirinya dibuat lebih tinggi dari bagian tengah sehingga tali dapat dipasang dan bergerak sepanjang badan roda tersebut. Katrol banyak sekali digunakan dalam kehidupan manusia. Ia bisa memudahkan pekerjaan kita untuk mengangkat benda yang berat.  Pada prinsipnya kerja katrol mirip dengan tuas (pengungkit) yaitu bertujuan untuk mengangkat benda dengan gaya sekecil mungkin. Menurut wikipedia, katrol sudah ditemukan dan digunakan sekitar 250 tahun sebelum masehi.

Macam-macam Katrol

Jenis atau macam katrol berdasarkan susunannya terbagi menjadi dua, katrol tetap (fixed pulley) dan katrol bergerak (movable pulley). Sebenarnya masih ada satu lagi yaitu katrol majemuk. Akan tetapi katrol tersebut pada prinsipnya hanya merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bergerak. Tiap-tiap katrol memiliki sifat, rumus, dan keuntungan mekanis sebagai berikut.
a. Katrol Tetap
Seperti namanya yang disebut katrol “tetap” adalah katrol yang tetap pada tempatnya, tidak berpindah tempat dalam penggunaannya. Contoh paling mudah sobat temui adalah kerekan sumur. Coba sobat amati gambar di bawah ini
katrol tetap fixed pulley
Perhatikan, kita bisa mengumpamakan katrol sebagai sebuah tuas dengan titik tumpu O (pusat katrol), titik beban B, dan titik kuasa A. Dari sisni, kita bisa bilang OB sebagai lengan beban, O titik tumpu, dan OA sebagai lengan kuasa. Seperti kita telah pelajari pada tuas, keuntungan mekanis sama dengan perbadingan lengan kuasa dengan lengan beban. Jadi besarnya keuntungan mekanis pada katrol tetap OA/OB = 1 dengan OA dan OB masing-masing adalah jari-jari katrol. Nah kalau keuntungan mekanisnya 1 sama saja dong dengan tidak ada keuntungan? Memang benar, katrol tetap tidak  mengecilkan gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban. Gaya yang diperlukan masih sama dengan berat benda. Akan tetapi hal ajaib yang bisa dilakukan oleh katrol tetap adalah merubah arah gaya yang harus dilakukan. Ketika memakai kerekan sumur terasa lebih mudah karena kita “menarik ke bawah” bukan “menarik ke atas”. Dengan menarik ke bawah kita dibantu oleh berat tubuh  kita.
b. Katrol Bergerak
gambar katrol bergerak
Katrol bergerak adalah katrol dengan salah satu ujung tali terikat pada tempat tetap dan ujung yang lain ditarik ke atas oleh sebuah gaya. Benda yag akan diangkat digantungkan pada poros katrol sehingga besar beban totoal adalah berat katrol ditambah dengan berat benda. Pada katrol bergerak, jarak A ke B (diameter katrol) merupakan lengan kuasa (Lk) dan jarak O ke B adalah lengan beban (Lb). Jadi keuntungan mekanis dari katrol bergerak adalah
Lk/Lb = 2/1 = 2
Lk (diameter) = 2 Lb (jari-jari)
jadi besarnya keuntungan mekanis pada katrol bergerak adalah 2. Jika berat benda yang digantungkan adalah 100 N maka untuk mengangkatnya dengan katrol bergerak cukup dengan gaya 50 N. Contoh dari katrol bergerak seperti pada penarik peti atau barang di pabrik-pabrik


c. Katol Majemuk
Katrol majemuk adalah kombinasi dari katrol tetap dan katrol bergerak. Prinsipnya, beban diletakkan pada titik poros katrol bergerak. Katrol yang dilekatkan beban ini kemudian dihubungkan dengan beberapa katrol bergerak lain dan yang terakhir di kaitkan pada sebuah katrol tetap. Penggunaan katrol ini sangat luas terutama pada industri pengangkutan barang di pelabuhan , bandar udara, atau di dalam pabrik. Lihat gambar di bawah ini.
katrol berganda
Katrol majemuk juga sering disebut dengan katrol berganda atau sistem katrol. Katrol ini dibuat sedemikian rupa untuk menghasilkan keuntungan mekanis paling besar. Besarnya keuntungan mekanis dari katrol berganda ini sama dengan jumlah tali yang mengangkat beban atau jumlah tali yang menghubungkan katrol. Buat lebih jelasnya sobat bisa simak contoh soal katrol berganda berikut
Coba sobat amati gambar di bawah ini dan tentukan berapa tenaga yang dibutuhkan orang tersebut untuk mengangkat benda dengan massa 80 Kg. (g = 10 m/s2)
contoh soal katrol bergandabesarnya keuntungan mekanis pada sebuah sistem katrol atau katrol berganda adalah sama dengan jumlah tali yang menghubungkan katrol pada sistem tersebut. Dari gambar di atas terlihat ada 4 tali jadi keuntungannya adalah 4. Besarnya tenaga yang dibutuhkan sama dengan 1/4 berat benda = 1/4 x 800 N = 200 N.

Tuas

By    Agustus 28, 2019 // No comments

Tuas

Loncat ke navigasiLoncat ke pencarian
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.

Pembagian Kelas Tuas

Tuas dibedakan atas 3 kelas. Yaitu:
1.Kelas Pertama yaitu titik tumpu (T) berada di tengah, di antara lengan kuasa(Lk)dan lengan beban (Lb). Contoh: Palu, gunting,linggis,tang pemotong rumput,gunting kuku
2.Kelas kedua Yaitu lengan beban berada di antara titik tumpu dan lengan kuasa. Contoh: gerobak, pemecah biji, dan pembuka botol
3. Kelas ketiga Yaitu lengan kuasa berada di antara lengan beban dan titik tumpu. Contoh: pinset, pisau, pemotong kertas

Manfaat pesawat sederhana

By    Agustus 28, 2019 // No comments
Adapun keuntungan pesawat sederhana adalah mengatasi gravitasi dan gesekan, mengerahkan gaya dan melakukan usaha, dan memiliki keuntungan mekanik.

Mengatasi Gravitasi dan Gesekan 
Ketika kamu menggunakan pesawat sederhana, kamu mencoba menggerakkan sesuatu yang sulit digerakkan. Sebagai contoh, ketika kamu menggunakan sepotong kayu untuk menggerakkan sebongkah batu, kamu bekerja melawan gravitasi, yakni berat batu. Ketika kamu menggunakan pengumpil untuk membuka tutup kotak, kamu bekerja melawan gaya gesek, yaitu gesekan antara paku-paku di tutup kotak dan kotaknya. 

Mengerahkan Gaya dan Melakukan Usaha
Dua gaya dilibatkan saat sebuah pesawat digunakan untuk melakukan usaha. Gaya yang dikenakan kepada pesawat disebut gaya kuasa (Fk). Gaya yang dikerahkan oleh pesawat untuk mengatasi hambatan disebut gaya beban (Fb). Dalam contoh tutup kotak tadi, kamu mengerahkan gaya kuasa pada pegangan pengumpil. Gaya beban berupa gaya pengumpil terhadap tutup kotak. 
Keuntungan Mekanik 
Pikirkan lagi kegiatan membuka tutup kotak tadi. Perpindahan pegangan pengumpil (dk) lebih besar daripada perpindahan ujung pengumpil (db). Jadi, ujung pengumpil mengerjakan gaya beban (Fb) lebih besar daripada gaya kuasa (Fk) yang kamu kerahkan. Bilangan yang menunjukkan berapa kali lipat pesawat menggandakan gaya disebut keuntungan mekanik (KM) pesawat itu. Untuk menghitung keuntungan mekanik, kamu bagi gaya beban dengan gaya kuasa.  

KM = gaya beban / gaya kuasa  
KM= Fb/ Fk
  
Beberapa pesawat tidak menggandakan gaya. Pesawat itu hanya mengubah arah gaya kuasa. Sebagai contoh, bila kamu menarik ke bawah tali kerekan sumur, maka timba akan naik. Hanya arah gaya yang berubah sedangkan gaya kuasa dan gaya beban sama.
sumber https://mafia.mafiaol.com/2012/12/apa-keuntungan-pesawat-sederhana.html

pesawat sederhana

By    Agustus 28, 2019 // No comments
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.

Usaha

By    Agustus 28, 2019 // No comments

Home » Fisika » Pengertian Usaha dan Energi (Fisika SMP/ MTs Kelas VII


1. Pengertian Usaha
Usaha adalah suatu kegiatan untuk mencapai kegiatan tertentu. Untuk mengetahui berapa besarnya usaha, maka perlu adanya bantuan rumus. Besarnya rumus usaha yaitu:

W = F x s

dimana:

W = usaha (J)
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)


Sebagai contoh soal tentang usaha adalah sebagai berikut:

Seseorang mendorong benda dengan gaya sebesar 450 N. Apabila benda tersebut bergeser sejauh 20 meter, maka berapa besarnya usaha yang dilakukan?

W = ?
F = 450 N
s = 20 m

Jawab:

W = F x s
W = 450 x 20
W = 9.000 J

Jenis- jenis Usaha
A. Usaha Positif

Pengertian usaha positif adalah usaha yang dilakukan gaya pada suatu benda dan benda tersebut bergerak searah dengan gaya.

W = F x s

Untuk contoh gambar usaha positif adalah sebagai berikut:
Usaha Positif
Contoh Usaha Positif

B. Usaha Negatif

Pengertian Usaha Negatif adalah usaha yang dilakukan gaya pada suatu benda dan benda tersebut bergerak berlawanan dengan arah gaya tersebut.


W = -F x s

Untuk contoh gambar usaha negatif adalah sebagai berikut:
Keterangan = fg adalah gaya gesekan

Usaha yang dilakukan oleh gaya gesek (fg) pada suatu benda disebut sebagai usaha negatif.

C. Usaha Nol

Pengertian usaha nol adalah usaha yang terjadi apabila arah gaya tegak lurus dengan arah perpindahan. Besarnya usaha yang dilakukan adalah nol.

W = 0

Sebagai contoh adalah seseorang membawa benda dengan menggunakan tangan, ini berarti bahwa arah gaya untuk menahan benda adalah ke atas, kemudian orang tersebut berjalan ke depan  berarti arah gaya adalah tegak lurus arah gerak.

D. Usaha oleh Beberapa Gaya

Pengertian dari usaha ini adalah suatu usaha yang dilakukan beberapa gaya sehingga benda akan berpindah sejauh s sama dengan jumlah usaha oleh tiap-tiap gaya.

Rumus :

W = (F-fg).s
Langganan: Postingan (Atom)