Pesawat Sederhana

Setiap alat yang memudahkan kerja manusia disebut sebagai pesawat. Pesawat dibagi menjadi dua yaitu ada pesawat yang sederhana dan ada pesawat yang rumit. Pesawat sederhana adalah alat yang dapat memudahkan pekerjaan manusia dengan alat-alat sederhana. Sedangkan pesawat rumit adalah alat yang dapat membantu pekerjaan manusia yang tersusun dari gabungan beberapa pesawat sederhana, contohnya mesin jahit, mesin cuci, motor, dan kipas angin. Untuk postingan kali ini, saya fokuskan pada pesawat sederhana.

Adapun tujuan menggunakan pesawat sederhana adalah sebagai berikut.

1.       Memudahkan pekerjaan manusia

2.       Menghemat waktu

3.       Mengubah arah benda atau arah gaya yang kita lakukan

4.       Melipatgandakan gaya atau kemampuan kita

5.       Menghemat energi

6.       Menempuh jarak yang lebih jauh

7.       Memperbesar kecepatan

Pesawat sederhana digunakan untuk memudahkan pelaksanaan pekerjaan, meskipun membutuhkan waktu yang lebih lama karena lintasan yang lebih jauh. Pesawat sederhana dikelompokkan menjadi empat jenis, yaitu:

1.       Tuas (pengungkit)

2.       Bidang miring

3.       Katrol

4.       Roda

Jenis-jenis Pesawat Sederhana

1.       Tuas

Bahan yang biasa digunakan untuk tuas/ mengungkit adalah batang besi atau kayu. Batang tersebut bertumpu pada suatu tempat yang dinamakan titik tumpu. Sedangkan gaya yang bekerja pada tuas tersebut disebut kuasa. Tempat kuasa dilakukan disebut titik kuasa. Dan berat benda disebut beban.

 Tuas digolongkan menjadi tiga golongan. Penggolongan tersebut berdasarkan pada titik letak kuasa, beban, dan titik tumpu.

a.       Golongan pertama

Pada tuas golongan ini, posisi titik tumpu berada diantara beban dan kuasa. Contohnya jungkat-jungkit, gunting, palu pencabut paku, tang dan linggis.

Jungkat-jungkit

Gunting dan Palu

b.      Golongan kedua

Tuas golongan ini, posisi beban berada diantara titik tumpu dan kuasa. Contohnya adalah saat kita mendorong gerobak pasir, beban pasir berada di tengah antara titik tumpu dan kuasa. Kemudian contoh yang lain adalah alat pemecah buah atau biji.

Gerobak pasir

Pemecah Biji

c.       Golongan ketiga

Pada tuas golongan ketiga, posisi kuasa berada di antara titik tumpu dan beban. Contohnya adalah saat kita menggunakan sekop untuk mengambil tanah.

Sekop

Pada tuas golongan pertama dan golongan kedua, beban yang berat dapat digerakkan dengan ringan. Tetapi untuk tuas golongan ketiga , untuk menggerakkan beban akan terasa lebih berat dibandingkan tuas golongan pertama dan kedua. Tuas golongan ketiga ini mempunyai keuntungan yaitu dapat menggerakkan beban yang jaraknya lebih jauh dari titik kuasa.

      2.       Bidang miring

Bidang miring adalah permukaan datar yang salah satu ujungnya lebih tinggi daripada ujung lainnya. Contoh bidang miring adalah jalan berkelok-kelok di pegunungan dan papan luncur tempat anak bermain.

Pernahkah kita melihat orang memindahkan drum minyak ke dalam truk? Drum yang berisi minyak akan terasa berat apabila diangkat begitu saja ke truk. Agar lebih mudah dan lebih ringan dalam memindahkan, maka digunakanlah papan sebagai jalan drum untuk masuk ke dalam truk.

Bidang miring berguna untuk membantu memindahkan benda-benda yang terlalu berat. Keuntungan dalam penggunaan bidang miring ini adalah gaya yang dibutuhkan lebih kecil. Namun kelemahannya adalah harus menempuh lintasan yang lebih jauh. Bidang miring tidak mengurangi pekerjaan, tetapi mengurangi gaya yang diperlukan.

Aplikasi bidang miring  

Tahukah kalian tentang baji? Baji adalah alat yang dibuat dengan menggunakan prinsip bidang miring. Jadi, baji sesungguhnya merupakan bidang miring. Beberapa contoh alat yang menggunakan prinsip baji antara lain; kapak, pisau, linggis, obeng, paku ulir, sekrup. Baji dan bidang miring memiliki perbedaan. Pada bidang miring, yang bergerak adalah bendanya, sedangkan bidang miringnya tetap. Pada baji, yang bergerak adalah bidang miringnya, sedangkan bendanya tetap.

Contoh Baji

3.      Katrol

Katrol adalah suatu roda yang berputar pada porosnya. Katrol biasanya digunakan bersama-sama dengan rantai atau tali. Katrol dapat digunakan untuk mengangkat benda-benda yang berat. Katrol dapat mengubah arah gaya yang digunakan untuk menarik atau mengangkat benda. Katrol pada prinsipnya merupakan pengungkit karena memiliki titik tumpu, kuasa, dan beban.

Ada beberapa jenis katrol yang akan kita bahasa di sini yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol majemuk.

Katrol tetap

      a.       Katrol tetap

Katrol tetap adalah katrol yang posisinya tidak berubah. Katrol ini dipasang pada tempat tertentu. Katrol tetap yang mudah kita temui adalah katrol pada sumur timba.

Dengan menarik ujung tali yang tidak terikat pada beban, maka beban akan terangkat. Kuasa yang dibutuhkan sama dengan berat beban itu sendiri. Hanya saja, menarik beban ke atas dengan katrol lebih mudah daripada mengangkat benda secara langsung.

b.      Katrol bebas

Katrol bebas

Katrol bebas adalah katrol yang posisinya selalu berubah. Katrol bebas dapat bergerak, tidak dipasang pada tempat tertentu. Katrol ini ditempatkan di atas tali dengan beban dikaitkan pada katrol. Salah satu ujung tali diikat pada tempat yang tetap. Ujung yang lain ditarik ke atas. Akibat tarikan itu, katrol dan beban akan naik. Kuasa yang diperlukan pada katrol bebas untuk mengangkat beban lebih kecil daripada kuasa yang diperlukan pada katrol tetap.

c.       Katrol majemuk

Katrol majemuk merupakan perpaduan antara katrol tetap dan katrol bebas yang dihubungkan dengan tali. Susunannya adalah sebagai berikut. Beban dikaitkan pada katrol bebas. Salah satu ujung tali diikat pada penopang katrol tetap. Ujung tali yang lain kita tarik. Akibat tarikan itu, beban dan katrol yang bebas akan terangkat.

Katrol majemuk

4.       Roda

Roda adalah sebuah benda yang berbentuk bundar yang dapat memudahkan pekerjaan manusia dalam memindahkan barang. Bentuk yang bundar membuatnya mudah bergerak. Penggunaan roda dalam memindahkan barang sangat berguna sekali untuk mengurangi gaya gesekan. Kita  tahu bahwa gaya gesekan dapat menahan gerakan benda. Roda termasuk katrol tetap.

Roda

Penggunaan roda sangat luas. Contohnya digunakan pada gerobak, sepeda, dan mobil. Roda juga digunakan pada dasar berbagai benda agar mudah digeser-geser, misalnya pada kursi kantor atau alas lemari es.