MESIN RINGKAS

Mesin ringkas adalah peralatan mekanikal, yang memudahkan kita mengangkat atau menggerakkan beban, dengan mengubah arah pergerajkan atau meningkatkan nilai atau jarak daya yang dikenakan pada beban. Dalam ayat yang lebih mudah, mesin ringkas adalah alat yang membuatkan kerja kita menjadi senang,

Mesin ringkas menggunakan satu daya yang dikenakan untuk melakukan kerja ke atas satu beban. Beberapa mesin ringkas apabila digabungkan bersama untuk membentuk mesin kompleks, akan mengurangkan daya yang diperlukan untuk melakukan ‘kerja’ ke atas beban, seperti mengangkat atau menarik beban.

Mesin ringkas boleh dikelaskan kepada beberapa kategori :

• Tuas (‘Lever’)

• Takal (’Pulley’)

• Roda dan Gandar (’Wheel and Axle’)

• Satah Condong (’Inclined Plane’)

• Baji (’Wedge’)

• Skru (’Screw’)

• Gear (’Gear’)

Ketujuh – tujuh mesin ringkas ini tidak jauh beza antara satu sama lain. Takal, Roda dan gandar dan gear, sebagai contoh, termasuk dalam jenis tuas, baji dan skru adalah dalam jenis satah

1

condong.

Tuas adalah mesin ringkas yang dibuat daripada sebatang kayu yang bebas bergerak pada satu titik tetap yang dipanggil fulkrum. Tuas terdiri daripada tiga bahagian, fulkrum (berbentuk segitiga), beban (lihat bentuk segiempat) dan sebatang rod (kayu panjang).

Kedudukan fulkrum akan menentukan jumlah daya yang diperlukan untuk mengangkat sesuatu objek.Untuk mengangkat beban yang berat, kita perlu :(a) meletakkan fulkrum paling dekat dengan beban, (b) daya dikenakan sejauh mungkin dari fulkrum, (c) gunakan kayu yang panjang, bukan kayu yang pendek.

Fulkrum diletakkan dekat dengan beban, sedikit daya diperlukan untuk menggerakkan beban.

Semakin berkurang / dekat jarak fulkrum dengan beban, semakin berkurang / sedikit daya yang diperlukan untuk menggerakkan beban.

2

Fulkrum diletakkan jauh dengan beban, lebih banyak daya diperlukan untuk menggerakkan beban.

Semakin bertambah / jauh jarak fulkrum dengan beban, semakin bertambah / banyak daya yang diperlukan untuk menggerakkan beban.

Kesimpulan:Semakin (berkurang / dekat ; bertambah / jauh) jarak fulkrum dengan beban, semakin (mudah ; susah) kerja yang dilakukan.

Tuas digunakan, membolehkan daya yang besar pada jarak yang kecil pada satu hujung digerakkan oleh daya yang kecil pada jarak yang besar pada satu hujung yang satu lagi.

Tuas adalah mesin ringkas yang digunakan untuk mengangkat berat atau beban. Tuas membantu memudahkan kerja. Tuas membantu kita mengangkat atau menggerakkan objek dengan mudah. Tuas juga membantu kita membuat kerja – kerja berikut menjadi semakin mudah.(a) Mengangkat objek(b) Membuka penutup tin atau botol (c) Menarik keluar paku

Tuas boleh dikelaskan kepada tiga kelas. Tuas kelas pertama, tuas kelas kedua dan tuas kelas ketiga. Ketiga – tiga kelas tuas ini dibezakan melalui bahagian mana antara fulkrum, daya dan beban yang berada di tengah – tengah sistem.

3

Tuas Kelas Pertama

Pada tuas kelas pertama fulkrum berada di tengah – tengah. Beban berada pada satu hujung dan daya di hujung yang satu lagi.

Satu contoh dalam kelas tuas ini ialah jongkang – jongkit. Beban ialah orang yang diangkat ke atas, dan daya ialah berat orang yang jatuh ke bawah. Fulkrum berada di tengah – tengah di antara mereka berdua.

Tukul kuku kambing jika digunakan untuk mengumpil keluar paku, ia juga merupakan tuas.

4

Juga, apabila kita menggunakan sudu untuk membuka penutup bekas tin.

Contoh lain ialah seperti gunting, playar dan pengumpil.

Tuas Kelas Kedua

Tuas kelas kedua ialah apabila fulkrum berada pada satu hujung, daya menentang, beban berada di tengah – tengah, dan daya berada pada hujung yang satu lagi.

Satu contoh bagi tuas kelas kedua ialah kereta sorong.

5

Contoh lain ialah pembuka botol, pemotong kertas dan pemecah buah keras.

Tuas Kelas Ketiga

Tuas kelas ketiga ialah apabila fulkrum berada pada satu hujung, daya berada di tengah – tengah dan daya menentang, beban berada pada hujung yang satu lagi.

6

Contoh bagi Tuas kelas ketiga ini ialah joran memancing. Beban ialah ikan; hujung pemegang adalah fulkrum dan daya dikenakan pada bahagian tengah joran.

Contoh lain ialah pemegang ais, penyapu, tangan dan kayu pemukul besbol.

7

Kita ingat kembali. Tuas kelas pertama di tengah – tengahnya ialah fulkrum, tuas kelas kedua di tengah – tengahnya ialah beban dan tuas kelas ketiga ditengah – tengahnya ialah daya. Fulkrum, Beban, Daya, kita boleh buat kata nama TUas FAB BUKU DAYA; TU FAB BUKU DAYA untuk mengingatnya.

Takal ialah mesin ringkas yang terdiri daripada roda yang berputar pada gandar dan tali.

Contoh – contoh takal ialah tiang bendera, layar bot dan kren. Takal membolehkan kita menggerakkan objek ke atas, ke bawah dan susur tepi.

Takal terdiri daripada beberapa jenis seperti takal tetap atau takal yang ditempatkan pada sesuatu. Dengan takal tetap, anda mengubah arah pergerakan daya, tapi bukan pada daya yang diperlukan. Kemudian ada takal bergerak.

Apabila anda menggunakan takal bergerak yang mana jumlah daya yang diperlukan akan dikurangkan. Kadang kala apabila set –set takal, atau takal berganda atau disebut takal bergabung, digunakan untuk mengangkat objek – objek yang berat.

Roda dan gandar adalah mesin ringkas yang seterusnya. Gandar akan berputar apabila daya dikenakan pada roda. Kereta, wagon dan peluncur beroda adalah contoh roda dan gandar. Roda dan gandar menggerakkan objek dari satu tempat ke tempat yang lain.

Gear adalah mesin ringkas roda dan gandar yang diubahsuai. Gear merupakan mesin ringkas yang terdiri daripada roda yang mempunyai gigi atau bergerigi.

Contoh peralatan yang menggunakan mesin ringkas gear ialah basikal, pemukul telur dan jam tangan mekanikal.

Satah condong ialah mesin ringkas yang mempunyai permukaan rata yang lebih tinggi pada

8

satu bahagian. Satah condong membantu kita menaikkan dan menurunkan sesuatu objek.

Satah condong tidak mempunyai bahagian yang bergerak. Ia mengurangkan daya yang diperlukan untuk menggerakkan objek dari satu ketinggian ke ketinggian yang lain. Ia menjauhkan jarak yang dilalui oleh sesuatu objek.

Beberapa contoh satah condong adalah penyendal pintu, tanjakan basikal, gelongsor, bukit, tangga escalator dan anak tangga.

Baji adalah juga mesin ringkas. Baji adalah mesin yang membantu untuk menolak dua objek berjauhan. Baji diperbuat kebanyakannya daripada dua satah condong. Pisau, kapak, garpu dan paku adalah contoh – contoh mesin ringkas baji.

Skru ialah mesin ringkas yang mana satah condong yang mengelilingi sebatang rod. Skru digunakan untuk menurunkan dan menaikkan objek dan memegang objek bersama. Beberapa contoh skru ialah pengapit, tangga berpilin, alat pemegang paip, penutup bekas dan bicu atau jek.

2 atau lebih mesin ringkas apabila bergabung untuk melaksanakan suatu kerja bersama dikenali sebagai mesin kompleks.

Mesin Ringkas - RODA DAN GANDAR ('WHEEL AND AXLE')

Roda dan Gandar adalah mesin ringkas yang terdiri daripada dua objek yang berbentuk bulatan yang berlainan saiz yang mana kedua – duanya bercantum antara satu sama lain. Roda bersaiz lebih besar. Ia memutarkan objek yang lebih kecil atau sebatang rod yang dinamakan sebagai Gandar. (‘A wheel and axle is a simple machine made up of two circular objects of different sizes

9

attached to each other. The wheel is the larger object. It turns about a smaller object or a rod called an axle.’)

Roda dan gandar membantu kita mengangkat atau menggerakkan objek dengan mudah.(‘The wheel and axle help us to carry or move heavy objects easily.’)

Apabila roda dalam roda dan gandar ini diputarkan, ia akan memutarkan gandar dan juga sebaliknya. Sebagai contoh, apabila anda memutarkan pemegang pada pemutar skru, bahagian hujung yang masuk ke dalam kepala skru juga akan berputar pada masa yang sama.(‘When the wheel in a wheel and axle machine is turned, so is the axle, and vice versa. For example, when you turn the handle of a screwdriver, the edge that fits into the screw head turns at the same time.’)

Disebabkan roda adalah lebih besar daripada gandar, ia sentiasa bergerak pada jarak yang lebih jauh berbanding gandar. Daya yang dikenakan pada roda akan digandakan apabila ia dipindahkan pada gandar, yang mana gandar melalui jarak yang lebih dekat berbanding roda.(‘Because the wheel is larger than the axle, it always moves through a greater distance than the axle. A force applied to the wheel is multiplied when it is transferred to the axle, which travels a shorter distance than the wheel.’)

Beberapa contoh alat yang menggunakan prinsip roda dan gandar ialah tombol pintu, pemutar skru, stereng kereta, roda dan gandar pada perigi, kepala paip, pembuka nat tayar kereta dan pengasah pensil.(‘Some examples of the wheel and axle include a door knob, a screwdriver, a water wheel, the steering wheel of an automobile, the crank used to raise a bucket of water from a well, water tap, car wheel brace and pencil sharpener.’)

Contoh alat yang menggunakan prinsip Roda dan Gandar.(‘Examples of tools using the wheel and axle.’)

10

Mesin Ringkas - BAJI ('WEDGE')

Baji adalah mesin ringkas berbentuk seperti satah condong. Baji adalah satah condong yang boleh bergerak. (‘A wedge is a simple machine shaped like an inclined plane. A wedge is an inclined plane that can be moved.’)

11

Baji digunakan untuk memisahkan dua objek, atau membahagikan objek, dengan mengenakan daya ke atasnya.(‘A wedge is used to separate/split two objects, or portions of objects, through the application of force.’)

Daya yang kecil, dikenakan pada bahagian yang lebih lebar pada baji dan menolak bahagian tajam ke dalam sesuatu, yang mana akan menghasilkan daya yang kuat untuk menolak bahagian tersebut mengarah ke luar.(‘A fairly weak force, applied to the wide end of a wedge whose narrow end is being pushed into something, will send a strong force pushing out at the sides.’)

Baji boleh terdiri daripada satu atau dua satah condong, yang mempunyai hujung yang tajam, yang akan memisah, dan memotong atau menggerakkan, memegang dan memberhentikan objek.(‘A wedge can either be composed of one or two inclined planes or sloping planes, slanting side ending in a sharp edge, which separates, then cuts material apart or moves, holds and stops an object.’)

Semakin tajam hujung baji, ia lebih mudah untuk bergerak ke dalam dan memisahkan objek. Tapi, untuk memisahkan sesuatu dengan lebih lebar, anda perlu menolak baji lebih jauh ke dalam.

12

(‘The narrower the wedge (or the sharper the point of a wedge), the easier it is drive it in and push things apart. But, to split something apart really wide, you have to push the wedge a long distance.’)

Contoh baji yang mempunyai satu satah condong ialah penyendal pintu, alat peraut tukang kayu dan alt penyendal tayar; dengan dua satah condong ialah pisau, kapak dan pahat.(‘Examples of wedges with one inclined plane are door stopper, carpenter’s plane and wheel wedge; two inclined planes are knives, axes and chisels.’)

Baji juga boleh mempunyai bentuk bulat dan tajam, seperti hujung paku dan jarum atau garpu yang runcing. (‘A wedge can also be round, example, like the tip of a nail and needle or the tines on your fork.’)

Penyodok tanah, pengorek tanah dan alat pemecah ais adalah tiga contoh baji yang boleh mengangkat dan memindahkan objek. Ia lebih mudah mengangkat objek menggunakan baji berbanding menggunakan tangan.(‘A shovel, spade and ice pick are three examples of wedge that can hold and move object. It's a lot easier to move an object using a wedge than if it were moved by only your hands.’)

Baji yang boleh memberhentikan objek ialah penyendal pintu memberhentikan pintu dan penyendal tayar memberhentikan tayar.(‘The wedge that can stop an object are door stopper to stop the door and the wheel wedge to stop the wheel.’)

Terdapat dua perbezaan utama antara satah condong dan baji.(‘There are two major differences between inclined planes and wedges.’)

Pertama, apabila digunakan, satah condong berkedudukan tetap sedangkan baji perlu digerakkan. Kedua, arah daya yang dikenakan adalah selari dengan kecondongan satah, sementara arah daya dikenakan adalah secara menegak (ketinggian) ke atas baji. (‘First, in use, an inclined plane remains stationary while the wedge moves. Second, the effort force is applied parallel to the slope of an inclined plane, while the effort force is applied to the vertical edge (height) of the wedge.’)

Contoh alat yang menggunakan prinsip baji.(‘Examples of tools using the wedge.’)

13

Mesin Ringkas - SATAH CONDONG ('INCLINED PLANE')

Satah condong merupakan sebarang permukaan condong atau bersudut. Satah condong adalah mesin ringkas yang memudahkan kita untuk mengalihkan objek dari tempat yang rendah ke tempat yang lebih tinggi.(‘An inclined plane is any sloping surface. An inclined plane is a simple machine that makes it easier to move a heavy object to a higher elevation.’)

Ramai orang yang menggunakan satah condong apabila mereka cuba untuk menolak kereta sorong melalui papan yang disengetkan naik ke dalam lori. (‘Many people have used an inclined plane when they tried to push a wheelbarrow up a sloping board into a truck.’)

14

Satah condong perlu ditetapkan pada suatu sudut tertentu, bukannya secara tegak, berlwanan dengan permukaan melintang.(‘The inclined plane need to be set up at an angle, other than a right angle, against a horizontal surface.’)

Kelebihan utama dalam dalam menggunakan satah condong ialah ia hanya memerlukan daya yang sedikit untuk menolak objek melalui satah condong daripada ia diangkat secara menegak. (‘The primary advantage of using an inclined plane is that it takes less effort to push an object up an inclined plane than it does to lift the same object through the same vertical difference.’)

15

Satah contoh memudahkan dengan hanya perlu mengenakan daya yang sedikit tetapi perlu melalui jarak yang agak jauh untuk menggerakkan beban.(‘The inclined plane permits one to overcome a large resistance by applying a small force through a longer distance than the load is to be raised.’)

Contoh alat dan keadaan yang menggunakan prinsip satah condong.(‘Examples of tools and conditions using the inclined plane.’)

Sumber rujukan : tooter4kids, thinkquest, wikipedia

Kembali ke halaman Pengenalan Mesin ringkas (‘Simple machine’)

Dicatat oleh naimoiman di 4:37 PTG

Label: Mesin ringkas

16

17