Pesawat Sederhana PPT (Materi IPA Kelas 5 Semester 2)

Ilmu Pengetahuan Alam 2-Universitas PGRI YogyakartaIlmu Pengetahuan Alam 2-Universitas PGRI Yogyakarta

HOME

PESAWATSEDERHANA


AUTHOR

REZKY MITAYANIVINA NATHANIA

ERA HAMI ISNAINIAFNI KHOIRUNISA


MATERI

PENGERTIAN

JENIS PESAWAT SEDERHANA

PESAWAT

TUAS KATROL

BIDANG MIRING

RODA BERPOROS


PENGERTIAN

PESAWATPesawat adalah Alat-alat yang digunakan manusia untuk mempermudah dalam melakukan kerja atau usaha. Terdapat 2 macam pesawat yaitu:

PESAWAT SEDERHANA

PESAWAT RUMIT


PENGERTIAN

Pesawat sederhana merupakan peralatan yang dibuat sangat praktis dan mudah digunakan. Ada 4 macam pesawat sederhana yaitu tuas, katrol, bidang miring, dan roda berporos.

PESAWAT SEDERHANA


PENGERTIAN

Pesawat rumit adalah pesawat yang tersusun atas beberapa pesawat sederhana. Contohnya yaitu Sepeda motor, radio, komputer, mobil, sepeda, dan sebagainya.

PESAWAT RUMIT


TUAS KATROL BIDANG MIRING

RODA BERPOROS

JENIS-JENISPESAWAT SEDERHANA


TUAS

Tuas/pengungkit adalah pesawat sederhana yang berbentuk batang keras sempit yang dapat berputar di sekitar satu titik.


TUAS

Keuntungan Mekanis (KM)Keuntungan mekanis merupakan Perbandingan antara Beban yang ingin dipindah dengan gaya (kuasa) yang diberikan.


Pada tuas berlaku kekekalan usaha apabila gaya gesek diabaikan. Jika usaha kuasa dianggap usaha masukan dan usaha beban adalahkeluaran output maka berlaku persamaan:

TUAS

F

W

s Ws F

F = Gaya dilakukan/kuasasF = Perpindahan gaya/kuasaW = beban/beratsW = Perpindahan beban/berat


TUAS

Jika tuas diberi gaya F sehingga posisinya berubah dari posisi 1 menjadi posisi 2, maka akan terlihat tuas membentuk dua buah segitiga sama kaki yang sebangun. Karena kedua segitiga sebangun maka berlaku rumus perbandingan berikut:


TUAS

Diketahui bahwa:

Hasil substitusi:

Karena berlaku kekekalan usaha maka:


TUAS

Perhatikan Gambar di Bawah!


TUAS

Pada ilustrasi gambar, beban ( ) = 80 N dan kuasa ( ) = 40 N, sehingga:

Keuntungan mekanis tersebut menyatakan bahwa tuas pada ilustrasi gambar memperbesar gaya sebanyak 2 kali.


TUAS

Selanjutnya kita bandingkan antara lengan kuasa (lF) dengan lengan beban (lw ). dan sehingga:

Ternyata keuntungan mekanis pada tuas juga dapat dihitung dengan membandingkan antara lengan kuasa (lF) dengan lengan beban (lw ).


Kekekalan usaha menyatakan bahwa pesawat sederhana selalu bekerja memperbesar gaya saja atau memperbesar perpindahan saja. Pesawat sederhana tidak pernah memperbesar gaya sekaligus perpindahannya. Jika pesawat sederhana memperbesar gaya maka pesawat sederhana harus membayarnya dengan perpindahan yang lebih besar.

TUAS


Tuas kelas Pertama

Tuas kelas pertama yaitu tuas dengan titik tumpu berada diantara titik beban dan titik kuasa. KM>1 jika > dari Contoh:

JENIS-JENIS TUAS

Fl Wl


Tuas kelas Kedua

Tuas kelas kedua yaitu tuas dengan titik beban berada diantara titik tumpu dan titik kuasa. KM selalu >1 karena Contoh:

JENIS-JENIS TUAS

F Wl l


Tuas kelas Ketiga

Tuas kelas ketiga yaitu tuas dengan titik kuasa berada diantara titik beban dan titik Tumpu. KM selalu <1 karena ,Sehingga tuas ini bukan untuk memperbesar gaya tetapi untuk memperbesar perpindahan. Contoh:

JENIS-JENIS TUAS

F Wl l


Katrol adalah pesawat sederhana yang terdiri dari sebuah roda atau piringan beralur dan tali atau kabel yang mengelilingi alur roda atau piringan tersebut. Ditinjau dari cara kerjanya, katrol merupakan jenis pengungkit, karena pada katrol juga terdapat titik tumpu, titik kuasa, dan titik beban.

KATROL


Katrol Tunggal TetapKatrol tetap merupakan katrol yang posisinya tidak berubah ketika digunakan. Biasanya posisi katrolnya terikat pada satu tempat tertentu. Titik tumpu sebuah katrol tetap terletak pada sumbu katrolnya

JENIS-JENIS KATROL


Keuntungan Mekanis Katrol Tunggal TetapKeuntungan mekanis katrol tetap dapat dicari dengan prinsip Tuas:

JENIS-JENIS KATROL

1F

W

l rl r

Keuntungan mekanisnya hanya satu, sehingga katrol tetap tidak digunakan untuk memperbesar gaya melainkan hanya untuk mengubah arah gaya yang harus diberikan .


Katrol BebasKatrol bebas merupakan katrol yang posisi atau kedudukannya berubah ketika digunakan.

JENIS-JENIS KATROL

Satu ujung tali diikat pada tempat tertentu. Jika ujung yang lainnya ditarik maka katrol akan bergerak. Katrol jenis ini bisa kita temukan pada alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.


Keuntungan mekanis Katrol BebasKM dari katrol bebas juga dapat dihitung dengan prinsip tuas.

JENIS-JENIS KATROL

Titik C sebagai titik tumpu, titik A sebagai titik kuasa, dan titik B sebagai titik beban, sehingga lengan beban adalah BC dan lengan kuasa adalah AC dimana AC = 2 BC. Jadi keuntungan mekanis katrol bebas adalah sebagai berikut:


Katrol MajemukKatrol majemuk merupakan perpaduan antara katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali.

JENIS-JENIS KATROL

Pada katrol majemuk, beban dikaitkan pada katrol bebas dan salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Bila ujung tali yang lain ditarik, maka beban akan terangkat.


Keuntungan mekanis Katrol MajemukKM dari katrol majemuk dapat ditentukan dari banyaknya tali katrol yang mengangkat beban.

JENIS-JENIS KATROL

Tampak pada gambar bahwa untuk mengangkat beban (W) diperlukan gaya sebesar F. Gaya berat W ditopang oleh 4 penggal tali penyangga, dan karena gaya berat ini sama dengan jumlah gaya yang bekerja pada masing-masing penggal tali, maka:


BIDANG MIRING

Bidang miring adalah permukaan rata yang menghubungkan dua tempat yang berbeda ketinggiannya. Bidang miring diposisikan miring agar dapat memperkecil gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi dibandingkan mengangkatnya secara vertikal.


BIDANG MIRINGBidang miring memberikan keuntungan yaitu memungkinkan kita memindahkan suatu benda ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih kecil. Meskipun demikian, bidang miring juga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang harus ditempuh untuk memindahkan benda tersebut menjadi lebih panjang (jauh).


BIDANG MIRING

Keuntungan Mekanis Bidang MiringSebuah kotak dengan berat W akan dipindahkan ke atas sebuah rak setinggi h dengan menggunakan sebuah bidang miring yang panjangnya s dan dengan gaya sebesar F. Maka usahanya adalah F x s.

apabila peti seberat tersebut diangkat langsung secara tegak, tanpa bantuan bidang miring ke atas rak setinggi h, maka kerja atau usaha yang harus dilakukan adalah W x h.


BIDANG MIRING

Keuntungan Mekanis Bidang MiringKarena ketinggian yang hendak dicapai, yakni tinggi rak adalah tetap (sama), sehingga besar usaha atau kerja yang kita lakukan, baik dengan menggunakan bidang miring maupun tanpa menggunakan bidang miring adalah sama (kekekalan usaha), atau secara matematis:


JENIS-JENIS BIDANG MIRING

Terdapat dua jenis bidang miring, yaitu bidang miring diam dan bidang miring bergerak.-Bidang miring DiamPada bidang miring diam, benda lah yang bergerak sepanjang bidang miring. Contoh:


JENIS-JENIS BIDANG MIRING

-Bidang Miring BergerakPada bidang miring bergerak, benda diam di atas bidang miring, dan bidang miring itu sendiri yang menaikkan benda. Contoh: Baji dan sekrup


RODA DAN POROS

Roda dan poros merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang terdiri dari dua buah silinder dengan jari-jari yang berbeda dan bergabung di pusatnya. Silinder berjari-jari besar dinamakan roda dan silinder berjari-jari kecil dinamakan poros.


RODA DAN POROS

Roda dan poros merupakan pesawat sederhana yang berfungsi memperbesar kecepatan dan gaya. Pada gambar jika gaya berat W akan diangkat menggunakan roda berporos, dimana jari-jari roda adalah R dan porosnya r, dengan cara menarik tali dengan gaya kuasa sebesar F, maka berlaku persamaan:


RODA DAN POROS

Roda berporos ini merupakan salah satu dari bentuk hubungan roda-roda, yaitu dua buah roda yang berputar pada sumbu yang sama. Hubungan roda-roda diantaranya:

2 Roda di poros yang

sama

2 Roda bersinggungan

tepiannya

2 Roda dihubungkan dengan tali


RODA DAN POROS

-Dua Buah Roda yang Berputar pada Satu Sumbu yang Sama.Pada hubungan roda-roda tersebut terlihat jika titik A bergerak ke titik B,

maka kedua roda akan bergerak membentuk sudut θ yang sama, dan berputar dengan T yang sama, sehingga pada kedua roda tersebut berlaku:


RODA DAN POROS

- Dua Buah Roda yang Saling Bersinggungan Tepiannya

Pada hubungan roda-roda ini titik tumpunya merupakan masing-

masing sumbunya. Jika kita beri gaya pada roda besar dan beban pada roda kecil, maka kekekalan usaha berlaku sehingga:

Bila roda besar yang diputar, maka akan

menimbulkan kelipatan gaya karena R > r


RODA DAN POROS

Jika keliling lingkaran besar sama dengan 2 kali keliling lingkaran kecil, terlihat pada gambar bila lingkaran kecil berputar penuh

(360o) maka lingkaran besar hanya berputar setengah (180o) atau dapat dikatakan menghasilkan perpindahan yang sama yaitu sebesar lingkaran kecil. Karena keduanya berputar dengan t yang sama maka berlaku persamaan berikut:


RODA DAN POROS

Roda kecil memiliki kecepatan sudut yang lebih besar daripada roda besar ( ). Sehingga bila roda besar diputar akan menghasilkan kecepatan sudut lebih besar di roda kecil.

Biasanya, roda yang digunakan adalah roda yang berberigi dan keuntungan mekanisnya papat dihitung dari perbandingan jumlah gigi (n) pada kedua roda tersebut, yaitu:


RODA DAN POROS

Hal lain yang perlu di ketahui adalah arah putar roda, yaitu arah putar roda saling berlawanan. Jika salah satunya berputar searah jarum jam, maka yang satunya akan berputar melawan arah jarum jam.


RODA DAN POROS

-Dua Buah Roda yang Dihubungkan dengan TaliCara kerja dari hubungan roda ini hampir sama dengan dua roda yang

saling bersinggungan tepiannya. Perbedannya hanyalah pada arah gerak kedua roda yang menuju arah yang sama. Jadi pada hubungan roda-roda ini juga berlaku persamaan:


RODA DAN POROS

pada hubungan roda-roda ini juga berlaku persamaan:

Perbedaan antara hubungan 2 roda bersinggungan langsung dengan 2 roda yang dihubungkan tali hanyalah pada arah gerak. Pada hubungan ini kedua roda menuju arah yang sama.

Pesawat Sederhana PPT (Materi IPA Kelas 5 Semester 2)

Education

Transcript of Pesawat Sederhana PPT (Materi IPA Kelas 5 Semester 2)