PESAWAT SEDERHANA (KATROL DAN RODA)

 RINGKASAN MATERI PESAWAT SEDERHANA

Jenis – jenis Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk membantu mempermudah pekerjaan manusia. Pesawat sederhana ada 4 yaitu : katrol, roda berporos, bidang miring dan pengungkit. Keuntungan mekanis (KM) adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat menggandakan gaya. Keuntungan mekanis dapat dirumuskan sebagai :

Katrol

Katrol merupakan jenis pesawat sederhana yang berbentuk roda yang biasanya dihubungkan dengan tali di sekelilingnya dimana ketika tali tersebut ditarik, maka katrol akan berputar pada porosnya. Katrol ini sering digunakan oleh tukang bangunan untuk menaikkan bahan ke atas, atau untuk menimba air dari bawah ke atas, mobil derek ketika menderek mobil.Berdasarkan tempat kedudukannya, katrol dapat dibedakan menjadi tiga yakni: katrol tetap, katrol bergerak, dan sistem katrol.

 

 Katrol tetap

Pada prinsipnya katrol tetap sama dengan pengungkit jenis pertama, yakni titik tumpu berada diantara titik beban dan titik kuasa seperti yang terlihat pada gambar 5(a). katrol tetap sering terlihat ketika digunakan pada timba, tiang bendera, dll. keuntungan mekanis pada katrol tetap adalah

Nilai keuntungan mekanis sama dengan 1 menunjukkan bahwa besar gaya kuasa (F) sama dengan berat beban (w). Hal ini berarti tidak mendapat keuntungan mekanis jika ditinjau dari besar gaya kuasa yang digunakan. Akan tetapi, kemudahan yang di dapat dari penggunaan katrol tetap adalah terletak pada perubahan arahnya kuasa, yakni mengubah gaya angkat menjadi gaya tarik 

Katrol bebas

Sesuai dengan namanya, katrol bebas adalah katrol yang bergerak ketika digunakan seperti yang terlihat pada gambar 5(b). Titik tumpu katrol bebas terletak pada titik C sedangkan titik A merupakan titik beban dan B merupakan titik kuasa, sehingga keuntungan mekanis pada katrol bebas dapat ditentukan sebagai berikut.

Nilai 2 pada keuntungan mekanis katrol bebas menunjukkan apabila mengangkat beban dengan berat tertentu maka dibutuhkan gaya kuasa sebesar setengah kali berat beban tersebut.

Sistem katrol (takal)

Sistem katrol atau takal adalah susunan katrol yang terdiri dari katrol bebas dan katrol tetap (minimal 2 katrol). Sistem katrol ini biasa digunakan untuk mengangkat beban yang sangat berat seperti pada mobil derek kecil bisa menderek mobil yang besar-besar sehingga dengan menggunakan katrol jenis ini gaya kuasa yang digunakan dapat diminimalkan. Keuntungan mekanis pada sistem katrol bergantung pada jumlah katrol dan tali yang menanggung beban tersebut.

Demikian penjelasan tentang materi pesawat sederhana untuk kelas 8, jadi dapat disimpulkan bahwa pesawat sederhana merupakan seperangkat alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia. pesawat sederhana terdapat tiga jenis yakni tuas, bidang miring, dan katrol

Perhatikan gambar berikut!

Sebuah beban seberat 40 Newton ditarik ke atas dengan katrol tetap seperti pada gambar. Jika gesekan tali dan berat katrol diabaikan, maka gaya kuasa minimum yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut adalah ….

Pembahasan

Gaya kuasa minumum yang diperlukan untuk mengangkat adalah 40 N

F = w = 40

karena katrol tetap memiliki keuntungan mekanik KM = 1

 Perhatikan gambar katrol berikut.

 

Berapakah gaya kuasa yang dibutuhkan untuk mengangkat papan tersebut!

Pembahasan:

Diketahui: w = 20 N

Ditanya: F =…?

Penyelesaian:

Katrol di atas merupakan jenis katrol bergerak. Keuntungan mekanis katrol bergerak adalah 2, sehingga gaya kuasanya dirumuskan sebagai berikut.

Jadi, gaya kuasanya adalah 10 N.

 Roda

Roda digunakan untuk memindahkan benda agar lebih ringan, roda memiliki sebuah poros dan bisa berputar pada porosnya. Salah satu contoh roda adalah roda sepeda yang biasa kamu naiki

Jenis-Jenis Roda

Ø  Roda Setali

Roda setali, yaitu dua buah roda atau lebih yang dihubungkan dengan tali.

Roda Sepusat

Contohnya :

Roda sepeda yang dihubungkan dengan rantai, dan roda sepeda motor yang dihubungkan dengan rantai.

Ø  Roda sepusat, yaitu dua buah roda atau lebih yang memiliki pusat yang sama.

Contohnya : Roda pada mobil truk.

Roda bersinggungan

Gigi roda merupakan contoh pesawat sederhana.Gigi roda banyak digunakan pada mesin-mesin mobil, sepeda motor, dan sepeda.Pernahkah kamu memperhatikan ketika kamu naik sepeda? Ketika kamu melewati tanjakan, sepeda kamu akan terasa berat. Hal ini dikarenakan tarikan gaya gravitasi yang bekerja pada badan dan sepedamu. Sepeda masa kini telah dilengkapi dengan gigi roda yang lebih dari satu.Gigi roda ini berfungsi meningkatkan atau menurunkan putaran.Ketika sepeda akan melewati tanjakan, kamu pasti memindahkan gigi roda belakang sedemikian rupa sehingga rantai akan terhubung dengan gigi roda yang paling besar. Gigi roda depan yang berhubungan langsung dengan pedal tempat mengayuh pun diubah sedemikian rupa sehingga rantai akan terhubung pada gigi roda yang paling kecil. Hal ini mengakibatkan laju sepeda akan melambat, tetapi kamu akan merasakan kayuhan kakimu menjadi ringan. Sehingga dengan gaya sama seperti digunakan untuk mengayuh sepeda pada jalan datar, kamu dapat melewati tanjakan.