226
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Pesawat Sederhana
Kerja Mandiri 2
Kerjakan soal berikut dengan tepat 1.
Untuk memindahkan sebuah benda ke tempat yang tingginya 1,25 m digunakan bidang miring sepanjang 1,5 m. Jika berat benda 100 N, tentukan:
a. gaya yang dikerjakan pada benda dan
b. keuntungan mekanisnya
2. Sebuah lemari akan dinaikkan ke dalam sebuah truk dengan menggunakan bidang
miring sepanjang 3 m. Jika tinggi bidang miring 1,2 m dan gaya yang dibutuhkan adalah sebesar 750 N, berapa berat lemari tersebut? Hitung pula keuntungan mekanis
bidang miring tersebut
3. Sebutkan 3 contoh penerapan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari
4. Roda dan Poros
Simaklah percakapan berikut
Ya, aku dibelikan sepeda untuk pergi ke
sekolah karena jarak dari rumah ke sekolah
terlalu jauh jika harus ditempuh dengan
berjalan kaki. Wah, Budi
sepedamu baru ya?
Percakapan di atas menunjukkan bahwa Budi dibelikan sepeda oleh orang tuanya untuk berangkat ke sekolah. Letak sekolah Budi cukup jauh
sehingga membutuhkan waktu yang lama dan tenaga yang besar untuk berjalan kaki. Dengan menggunakan sepeda, perjalanan Budi ke sekolah
akan lebih cepat dan tidak melelahkan.
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.
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. Keuntungan mekanis yang diperoleh dari roda dan poros dapat dihitung dengan menggunakan persamaan
berikut.
Roda dan Poros
Di unduh dari : Bukupaket.com
227
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Pesawat Sederhana
K
m
=
jari - jari roda jari - jari poros
. . . 18.10 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. Jelas, bukan? Sekarang coba kamu kerjakan studi pustaka berikut
Studi Pustaka
Rangkuman
Carilah referansi tambahan mengenai pesawat sederhana yang menggunakan prinsip roda dan poros Catat hasilnya di buku catatanmu kemudian sampaikan hasilnya di depan
kelas
1. Pesawat sederhana merupakan peralatan yang dibuat sangat praktis dan mudah
digunakan. 2.
Tuas terdiri atas sebuah batang yang berputar pada sebuah titik tetap yang disebut titik tumpu.
3. Tuas jenis pertama mempunyai titik tumpu yang berada di antara beban dan kuasa. Contoh:
palu cakar dan gunting. 4.
Tuas jenis kedua mempunyai beban yang terletak di antara titik tumpu dan kuasa. Contoh: pembuka tutup botol dan gerobak dorong satu roda.
5. Tuas jenis ketiga mempunyai posisi kuasa yang terletak di antara titik tumpu dan beban.
Contoh: sumpit mi, pinset, dan staples. 6.
Keuntungan mekanis tuas dirumuskan sebagai berikut. K
m
=
G G
k b
l w
F l
5. Katrol merupakan pesawat sederhana berupa roda yang dikelilingi rantai atau tali.
6. Katrol tetap adalah katrol yang jika digunakan untuk melakukan usaha, tidak berpindah
tempat melainkan hanya berputar pada porosnya. Keuntungan mekanis katrol tetap adalah sebagai berikut.
K
m
=
G G
w F
1
7. Katrol bergerak adalah katrol yang dapat bergerak bebas apabila digunakan untuk
mengangkat benda. Keuntungan mekanis katrol bergerak dirumuskan:
Sebaiknya Tahu
Pada zaman dahulu roda kereta harus diberi minyak setiap hari.
Hal ini dilakukan sampai ada penemuan poros yang mengan-
dung minyak pada tahun 1787.
Di unduh dari : Bukupaket.com
228
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Pesawat Sederhana
K
m
=
G G
w F
2
8. Katrol ganda merupakan gabungan antara katrol tetap dan katrol bergerak yang digunakan
bersama-sama. Keuntungan mekanis katrol ganda dirumuskan sebagai berikut. K
m
= x atau K
m
= 2n 9.
Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut terhadap lantai. Keuntungan mekanis dari bidang miring dirumuskan:
K
m
=
G G
w s
F h
=
10. Roda dan poros merupakan pesawat sederhana yang terdiri atas sebuah roda berputar yang dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. Contoh
benda yang menggunakan prinsip roda dan poros antara lain sepeda, motor, dan kursi roda. Keuntungan mekanis dari roda dan poros dirumuskan sebagai berikut.
K
m
=
jari - jari roda jari - jari poros
Di unduh dari : Bukupaket.com
229
Ilmu Pengetahuan Alam VIII Pesawat Sederhana
Soal-soal Uji Kompetensi
A. Ayo, berilah tanda silang pada jawaban yang paling tepat
1. Berikut ini yang bukan merupakan fungsi
pesawat sederhana adalah . . . . a.
memperkecil usaha b.
mempercepat pekerjaan c.
mempermudah melakukan kerja d.
memperbesar usaha 2.
Untuk mengendurkan mur diperlukan . . . . a.
obeng b.
paku c.
palu d.
bidang miring 3.
Alat yang menggunakan prinsip tuas jenis kedua adalah . . . .
a. pisau
b. gunting
c. roda
d. pemecah kemiri
4. Berikut ini merupakan alat yang meng-
gunakan prinsip bidang miring, kecuali . . . .
a. pisau
b. roda
c. tangga
d. sekrup
5. Katrol yang memiliki keuntungan mekanis
sama dengan 1 adalah . . . . a.
katrol rangkap b.
katrol bebas c.
katrol tetap d.
katrol bergerak 6.
Gir pada sepeda menggunakan prinsip . . . .
a. bidang miring
b. tuas
c. roda dan poros
d. katrol
7. Dua orang anak yang mempunyai berat
sama sedang bermain jungkat-jungkit. Jika jungkat-jungkit dalam keadaan
setimbang maka posisi dua anak tersebut adalah . . . .
a. jarak kedua anak dari poros sama
b. kedua anak duduk di salah satu ujung
papan c.
jarak kedua anak dari poros tidak sama
d. salah satu anak duduk pada poros
8. Sebuah tongkat panjangnya 1,5 m
digunakan sebagai pengungkit. Jika benda seberat 50 N berada pada jarak
0,5 m dari titik tumpu, besar gaya yang digunakan untuk mengangkat benda
adalah . . . .
a. 5 N
b. 10 N
c. 20 N
d. 25 N
9. Sebuah batu beratnya 20 N diangkat
dengan menggunakan sebuah tuas. Jika gaya yang diberikan sebesar 10 N,
keuntungan mekanisnya adalah . . . .
a. 2
b. 1
c. 0,5
d. 10. Keuntungan mekanis dari katrol ber-
ganda yang memiliki tiga buah katrol bebas untuk mengangkat benda se-
besar 35 N adalah . . . .
a. 7
b. 6
c. 5
d. 4
Di unduh dari : Bukupaket.com