Berapa keuntungan mekanik KM dari tuas bidang miring katrol dan roda Berporos

Rumusrumus.com kali ini akan membahas tentang pesawat sederhana yang meliputi rumus dari bidang miring, tuas dan katrol serta beberapa gambar dan contoh soal. untuk lebih jelasnya simak penjelasan dibawah ini

Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana yaitu alat yang dipakai untuk mempermudah pekerjaan. Ada berbagai jenis pesawat sederhana antara lain bidang miring, tuas, dan katrol. keuntungan mekanis merupakan efek dari penggunaan pesawat sederhana yang menyebabkan gaya yang dikeluarkan untuk mengangkat beban sama dengan berat beban dibagi dengan keuntungan mekanisnya.

Rumus

F = K = w/KM

keterangan :
F atau K adalah gaya/kuasa yang kita keluarkan (N)
W adalah berat benda yang kita angkat (N)
KM adalah keuntungan mekanis

Hal ini berkaitan dengan usaha/kerja yang dilakukan. Pesawat sederhana tidak mengurangi total usaha/kerja yang dikeluarkan untuk mengangkat beban. walaupun begitu, jumlah gaya yang diperlukan untuk mencapai hal ini bisa dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh.

Bidang Miring

bidang miring adalah sebuah bidang miring yang dipakai untuk memindahkan sebuah benda ke ketinggian tertentu.

Rumus

KM = s/h
F = K = w/KM = w.h/s

Keterangan :
KM yaitu keuntungan mekanis
F yaitu gaya dorong (N)
w yaitu berat beban (N)
s yaitu panjang bidang miring (m)
h yaitu ketinggian (m)

Tuas

Sistem kerja tuas ada tiga komponen, yaitu beban, titik tumpu, dan kuasa. Tuas bisa dibedakan menjadi 3 jenis. Pembagian ini berdasarkan pada letak titik gaya, titik beban, titik tumpu.

a. Tuas Jenis Pertama
Jenis tuas ini memiliki ciri titik tumpunya ada di antara titik gaya (kuasa) dan titik beban.

b. Tuas Jenis Kedua
Jenis tuas ini memiliki ciri titik beban ada di antara titik gaya (kuasa) dan titik tumpunya.

c. Tuas Jenis Ketiga
Jenis tuas ini memiliki ciri titik gaya ada di antara titik tumpu dan titik beban.

Rumus-rumus Dalam Tuas

KM = lk/lb
F = K = w/KM = w.lb/LK

keterangan :

F adalah gaya yang dikerjakan pada tuas (N)
W adalah beban tuas (N)
Lb adalah lengan beban, yaitu jarak antara titik tumpu dengan dengan beban (m)
Lk adalah lengan kuasa, yaitu jarak antara titik tumpu dengan kuasa/gaya yang dikerjakan (m)
KM adalah keuntungan mekanis

Katrol

Katrol yaitu roda berongga yang disepanjang sisinya untuk tempat tali. Katrol sangat baik dipakai untuk memindahkan beban ke atas/bawah. Katrol dibedakan menjadi katrol tunggal tetap, katrol tunggal bergerak, dan takal (katrol majemuk berganda).

a. Katrol Tunggal Tetap

Sebuah katrol yang kedudukannya tidak berubah-ubah (tetap). Keuntungan mekanis (KM) katrol tunggal tetap = 1

Keuntungan mekanis =1 berarti berat beban = gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat beban itu.

Hai bertemu lagi

Bagaimana kabar kalian, semoga kalian dalam kondisi terbaik.

Kesempatan kali ini kita akan membahas tentang pesawat sederhana

Bukan pesawat yang bisa terbang lo ya 😀

Oke langsung saja kita mulai pembahasannya.

Pengertian Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana adalah suatu alat bantu yang dapat membantu dan memudahkan pekerjaan manusia.

Pesawat sederhana dapat dibedakan menjadi beberapa macam antaralain, tuas/pengungkit, katrol, roda, dan bidang miring.

Keuntungan menggunakan pesawat sederhana ialah keuntungan mekanik. Perbandingan gaya beban dan gaya kuasa yang dapat mempermudah kerja manusia.

Lebih jelasnya tetap simak artikel ini. Mari kita bahas satu persatu pesawat sederhana ini.

Jenis Pesawat Sederhana

1. Tuas / Pengungkit

Tuas/pengungkit ini memiliki fungsi untuk mengungkit, mencabut ataupun mengangkat suatu beban yang berat.

Dengan penggunaan pengungkit yang benar maka benda yang berat tersebut akan terasa lebih ringan.

T = titik poros atau tumpuA = titik kuasaB = titik bebanF = gaya kuasa (N)

W = lengan kuasa (N)

Tuas memiliki beberapa jenis dilihat dari titik poros yang digunakan :

a. Tuas Jenis Pertama

Tuas jenis ini adalah tuas yang titik tumpunya berada di tengah atau diantaratitik beban dan tituk kuasa.

Contoh : pemotong kuku, gunting, jepitanjemuran, tang, jungkat  jungkit dan lainnya

b. Tuas Jenis Kedua

Tuas jenis ini memiliki poros yang diletakkan di salah satu ujungnya. Ssusunan dari tuas jenis kedua ialah titik poros, beban, baru kuasa.

Contoh : gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, pembuka botol. Pemecah kemiri, dll

c. Tuas Jenis Ketiga

Tuuas ini memiliki bentuk yang mirip dengan tuas jenis  dua dimana poros berada pada salahsatu ujungnya  yang membedakan ialah susunannya. Susunan tuas ini adalah potos, kuasa, dan beban.

Contoh : sekop, sendok, garpu, dll

Baca juga Gerhana Bulan.

2. Bidang Miring

Bidang miring merupakan jenis pesawat sederhana yang memanfaatkan alas yang berupa miring untuk memudahkan penggeseran benda atau mengangkat benda yang berat.

s : jarak lintasan (m)F : gaya (N)W : berat beban (N)

h : tinggi lintasan (m)

Keuntungan yang dihasilkan dari bidang miring ialah semakin landau bidang miring maka gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda akan lebih ringan.

Semakin besar sudut kemiringannya berarti semakin besargaya yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut.

3. Katrol

Katrol merupakan roda berputar pada porosnya. Katrol juga memiliki  tali atau rantai sebagai penghubunga antar katrol maupun dengan beban.

Katrol sendiri dapat kita golongkan menjadi  tiga jenisantara lain:

a. Katrol Tetap

Katrol tetap merupakan jeniskatrol yang posisinyatidak dapat berpindah pindah.

Contoh : katrol timbangan sumur, tiang bendera

b. Katrol Bebas

Katrol ini  memiliki konsep dapat bergerak dan salah satu ujung tali yang dipasang tetap.

Contoh : katrol pada flayingfox, katrol pada gondola

c. Katrol Majemuk

Katrol inimenggabungkan dari dua katrol sebelumnya. Dimana terdapat lebih darisatu katrol salah satunya dipasang tetap.

Contoh : katrol pada roda berporos.

Setelah kita mengerti definisi dan berbagai jeniskatrol beserta manfaatnya. Mari kita belajar mengaplikasikan prinsipkatrol tersebut pada persamaan matematis untuk menyelesaikan masalah di kehidupan sehari hari.

Baca juga Energi Potensial.

Rumus Pesawat Sederhana

Pengaplikasian persamaan untuk menanggulangi permasalahan dalam kehidupan sehari hari dapat kita pilah seperti dibawah ini:

Rumus Tuas/pengungkit

W Lbeban = F Lkuasa

Rumus Keuntungan Mekanis Tuas

KM = W/f = Lkuasa/ Lbeban

Rumus Keuntungan Mekanis Bidang Miring

KM = s/h

F = K = w/KM = w h/s

Rumus Katrol Tunggal

F = W

Rumus Katrol Bergerak

F = ½ W

Rumus Katrol Majemuk

F = W/jumlah katrol

Keterangan:

• W = beban (N)
• L = panjangan dari poros (m)
• F = gaya kuasa (N)
• K = kemiringan bidang (derajat)
• h = tinggi bidang miring (m)
• s = jarak bidang miring (m)

Setelah memahami  semua materi dari pesawat sederhana mari kita ujipemahaman kita dengan mengerjakan soal soal berikut ini.

Baca juga Gerak Harmonik Sederhana.

Contoh Soal Pesawat Sederhana

Perhatikan bidang miring di bawah ini.

Jika gaya yang dignakan untuk menggesar benda tersebut adalah 50N, tentukan:

1. Keuntungan mekanis.
2. Berat beban

Pembahasan

Diketahui:

Penyelesaian

1. Keuntungan mekanis.

KM = s/h

s dapat dicari dengan rumus pitagoras dan menghasilkan nilai 5 m.

KM = 5/3 = 1.67

Jadi keuntungan mekanis bidang miring tersebut sebesar 1.67

2. Berat beban

W = KM F

W = 1.67 50

W = 83.5 N

Jadi berat benda padabidang miring tersebut adalah 83.5 N.

Sekian pembahasan pesawat sederhana ini. Semoga bermanfaat. Baca juga Tekanan.

Sampai jumpadi artikel yang lain