Pernyataan berikut mengenai pesawat sederhana yang benar adalah

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.

Table of Contents Show

Bidang miring
Roda dan poros
Video yang berhubungan

Tabel dari mekanisme sederhana, diambil dari Chambers' Cyclopedia, 1728.[1]

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):

$− w f = l k l b {\displaystyle -{\frac {w}{f}}={\frac {l_{k}}{l_{b}}}}$

untuk mencari w, jika memang belum ditemukan: w=m.g untuk mencari f, jika belum ditemukan:

$w ⋅ l b = f ⋅ l k {\displaystyle w\cdot l_{b}=f\cdot l_{k}}$

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:

Bidang miring
Roda dan gandar
Tuas
Katrol
Baji
Sekrup
Roda Berporos

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.

Ide pertama dari pesawat sederhana berawal dari seorang filsuf Yunani Archimedes sekitar abad ke-3 sebelum masehi. Ia mempelajari 3 pesawat sederhana: katrol, pengungkit, dan sekrup.[3][6] Ia menemukan rumusan untuk mencari keuntungan mekanik pada pengungkit.[7] Para ilmuwan Yunani sendiri akhirnya mendefinisikan 5 macam pesawat sederhana (tidak termasuk bidang miring) dan mereka dapat menghitung keuntungan mekanik semua alat-alat tersebut (meski perhitungan untuk baji dan sekrup tidak terlalu akurat dikarenakan gaya gesek yang besar).[8] Hero dari Alexandria (sekitar 10–75 AD) dalam karyanya Mechanics mendefinisikan ada 5 pesawat sederhana: pengungkit, kerekan, katrol, baji, dan katrol.[6] dan menjelaskan alat-alatnya mengenai cara pembuatan dan kegunaanya.[9]

^ Table of Mechanicks, from Ephraim Chambers (1728) Cyclopaedia, A Useful Dictionary of Arts and Sciences, Vol. 2, London, p.528, Plate 11.
^ Paul, Akshoy (2005). Mechanical Sciences:Engineering Mechanics and Strength of Materials. Prentice Hall of India. hlm. 215. ISBN 8120326113. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008-04-20. Diakses tanggal 2011-07-17. Parameter |coauthors= yang tidak diketahui mengabaikan (|author= yang disarankan) (bantuan)
^ a b c Asimov, Isaac (1988). Understanding Physics. New York: Barnes & Noble. hlm. 88. ISBN 0880292512.
^ "Compound Machines". University of Virginia Physics Department. Diakses tanggal 11 June 2010.
^ Wallenstein, Andrew (June 2002). "Foundations of cognitive support: Toward abstract patterns of usefulness". Proceedings of the 9th Annual Workshop on the Design, Specification, and Verification of Interactive Systems. Springer. hlm. 136. Diakses tanggal 2008-05-21.
^ a b Chiu, Y.C. Chiu (2010). An introduction to the History of Project Management. Delft: Eburon Academic Publishers. hlm. 42. ISBN 9059724372.
^ Ostdiek, Vern (2005). Inquiry into Physics. Thompson Brooks/Cole. hlm. 123. ISBN 0534491685. Diakses tanggal 2008-05-22. Parameter |coauthors= yang tidak diketahui mengabaikan (|author= yang disarankan) (bantuan)
^ Usher, Abbott Payson (1988). A History of Mechanical Inventions. USA: Courier Dover Publications. hlm. 98. ISBN 048625593X.
^ Strizhak, Viktor (2004). "Evolution of design, use, and strength calculations of screw threads and threaded joints". HMM2004 International Symposium on History of Machines and Mechanisms. Kluwer Academic publishers. hlm. 245. ISBN 1402022034. Diakses tanggal 2008-05-21. Parameter |coauthors= yang tidak diketahui mengabaikan (|author= yang disarankan) (bantuan)

Artikel bertopik fisika ini adalah sebuah rintisan. Anda dapat membantu Wikipedia dengan mengembangkannya.

Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pesawat_sederhana&oldid=21125696"

Lihat Foto

freepik

Ilustrasi salah satu pesawat sederhana

KOMPAS.com - Pesawat sederhana adalah bentuk paling sederhana dari alat-alat yang rumit atau peralatan yang hanya membutuhkan satu gerakan untuk melakukan usaha. Berikut akan dibahas jenis-jenis pesawat sederhana.

Pengungkit

Pengungkit adalah bentuk pesawat paling sederhana yang berfungsi untuk memindahkan benda. Pengungkit memiliki tiga aspek utama: titik tumpu, beban, dan kuasa.

Pengungkit terdiri dari sebuah batang kaku yang berotasi di titik yang tetap. Titik ini yang disebut titik tumpu. Sedangkan dua titik lagi adalah titik beban dan titik kuasa.

Titik beban adalah tempat dimana beban atau benda yang ingin dipindahkan diletakkan. Sedangkan titik kuasa adalah tempat diberikannya gaya untuk memindahkan beban. Gaya yang dikeluarkan untuk memindahkan beban disebut gaya kuasa.

Contoh aplikasi pengungkit adalah paku dan palu, permainan jungkat-jungkit, gunting, dan neraca timbangan.

Baca juga: Mengenal Gaya Gravitasi dan Fungsinya

Katrol adalah pesawat sederhana yang terdiri dari sebuah roda beralur dengan tali di sekeliling piringan tersebut. Sama seperti pengungkit, katrol memiliki tiga titik: titik tumpu, titik beban, dan titik kuasa.

Bedanya, benda yang berada di atas titik tumpu bukan benda kaku seperti papan pada pengungkit, melainkan sebuah tali.

Terdapat tiga macam katrol, berikut penjelasannya:

Katrol tetap: katrol yang posisinya tidak berubah ketika digunakan, contohnya di sumur timba dan tiang bendera.
Katrol bebas: katrol yang posisinya berubah ketika digunakan, contohnya pada katrol pengangkat peti kemas.
Katrol majemuk: merupakan kombinasi kedua jenis katrol di atas.

Bidang miring

Bidang miring adalah jenis pesawat sederhana yang ketiga. Bidang miring digunakan untuk memperkecil gaya yang digunakan untuk memindahkan benda di tempat yang berbeda ketinggian. Contoh aplikasi jenis ini adalah perkakas seperti baut, pisau, dan kapak.

Kekurangan jenis pesawat ini adalah jarak yang ditempuh menjadi lebih panjang. Misalnya jalan raya menuju gunung biasanya dibuat berkelok. Tujuannya adalah agar tanjakannya tidak terlalu curam dan memperkecil gaya yang dikeluarkan.

Roda dan poros

Konsep roda dan poros sedikit berbeda dari tiga jenis pesawat sederhana lainnya yang menggunakan titik tumpu, titik beban, titik kuasa. Roda dan poros menggunakan konsep menggabungkan dua silinder yang berbeda dan bergabung di pusatnya. Pusat ini disebut dengan poros.

Roda dan poros bekerja dengan cara mengubah besar dan arah gaya yang digunakan untuk memutar benda. Contoh aplikasinya adalah obeng dan sekrup, keran air yang berputar, pegangan pintu yang bulat, dan setir kendaraan.

Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.

Baca berikutnya