BAB 2 : USAHA DAN PESAWAT SEDERHANA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI : PRINSIP PESAWAT SEDERHANA DALAM GERAK MANUSIA

Prinsip Kerja Pesawat Sederhana pada Sistem Gerak Manusia

Selain pada peralatan yang biasa kamu gunakan pada kehidupan sehari-hari tersebut, prinsip pesawat sederhana juga ada yang berlaku pada struktur otot dan rangka manusia. Pada saat mengangkat barbel telapak tangan yang menggenggam barbel berperan sebagai gaya beban, titik tumpu berada pada siku (sendi di antara lengan atas dan lengan bawah), dan kuasanya adalah lengan bawah. Titik tumpu berada di antara lengan beban dan kuasa, oleh karena itu lengan disebut sebagai pesawat sederhana pengungkit jenis ketiga.

Ayo, Kita Diskusikan

Dengan menggunakan prinsip kerja pesawat sederhana, coba kamu tuliskan penjelasan untuk contoh kasus 1 dan kasus 2 penerapan prinsip pesawat sederhana pada struktur otot dan rangka manusia saat melakukan suatu aktivitas!

Selain pada kegiatan mengangkat barbel, jinjit, berdiri, dan menunduk, prinsip pengungkit juga dapat digunakan untuk menganalisis pola gerak tubuh pada saat bermain bulutangkis seperti pada Gambar 2.12!

Ayo, Kita Renungkan

Konsep usaha, daya, dan pesawat sederhana hanyalah sebagian kecil ilmu Tuhan yang dapat digunakan untuk menjelaskan bagaimana sistem kerja benda-benda yang ada. Berkat ilmu tersebut kita juga dapat memahami bagaimana cara kerja anggota gerak manusia yang sangat efektif. Tulang sebagai alat gerak aktif bagaikan pengungkit yang digerakkan secara harmonis oleh gaya tt. erakanerakan penunkit tereut anat efiien denan keuntungan mekanis tertentu sehingga mampu memperkecil energi yang harus dikeluarkan oleh tubuh. Tuhan mengatakan bahwa jika air lautan adalah tinta, maka kamu takkan pernah cukup menggunakannya untuk menuliskan seluruh ilmu-Nya. Maka teruslah belajar dan tetaplah rendah hati. Pernahkah kamu membayangkan bagaimana istimewanya ciptaan Tuhan yang satu ini? Sudahkah kamu mensyukuri segala ciptaan Tuhan termasuk dengan adanya pesawat sederhana? Coba jawablah beberapa pertanyaan yang terdapat pada Tabel 2.5! 

Coba kamu hitung, berapa total skormu dengan ketentuan: 

• Jawaban "ya" mendapat skor 2 (dua)
• Jawaban "tidak" mendapat skor 0 (nol)

Bandingkan total skormu dengan kriteria berikut. 

• Skor 0 - 3 : berarti kamu belum memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik 
• Skor 4 - 6 : berarti kamu telah memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik 
• Skor 7 - 10 : berarti kamu telah memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan sangat baik 

Untuk kamu yang belum memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik, sebaiknya kamu terus berusaha untuk meningkatkan motivasimu dalam belajar terkait konsep usaha dan pesawat sederhana.

Rangkuman

1. Usaha adalah besarnya energi yang digunakan gaya untuk memindahkan suatu benda. 
2. Besarnya usaha (W) ditentukan oleh besar gaya yang diberikan pada benda (F dan ear perpindahanna s). 
3. Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia. 
4. Keuntungan mekanis (KM) adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat menggandakan gaya. 
5. Jenis-jenis pesawat sederhana ada empat, yaitu katrol, roda berporos, bidang miring, dan pengungkit.
6. Katrol terdiri atas katrol tetap dan katrol bebas. Katrol tetap berfungsi untuk mengubah arah gaya. Pada katrol tetap tunggal, gaya kuasa yang digunakan untuk menarik beban sama dengan gaya beban. Keuntungan mekanis katrol tetap sama dengan 1. Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang diberikan untuk mengangkat benda menjadi lebih kecil daripada gaya beban. 
7. Katrol majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem yang terpadu. 
8. Keuntungan mekanis dari katrol majemuk sama dengan jumlah tali yang menyokong berat beban. 
9. Beberapa benda yang  menerapkan prinsip roda berporos di antaranya roda sepeda, kursi roda, mobil, dan sepatu roda. 
10. Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu sehingga dapat memperkecil gaya kuasa. 
11. Beberapa benda yang menerapkan prinsip bidang miring di antaranya tangga, sekrup, dan pisau.
12. Pengungkit terdiri atas tiga jenis, yaitu jenis pertama yang titik tumpunya terletak di antara beban dan kuasa, jenis kedua yang titik bebannya ada di antara kuasa dan tumpu, serta jenis ketiga yang titik kuasanya ada di antara beban dan tumpu. 
13. Beberapa benda yang menerapkan prinsip pengungkit antara lain gunting, linggis, jungkat-jungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, koper, pinset, dan sebagainya. 
14. Pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. 
15. Koordinasi otot dan tulang memiliki kesesuaian dengan prinsip pesawat sederhana. 
16. Lengan merupakan salah satu organ yang menerapkan prinsip pesawat sederhana yaitu merupakan pengungkit jenis ketiga. 
17. Alat-alat dalam kehidupan yang mengikuti prinsip pesawat sederhana terdiri atas katrol, roda berporos, bidang miring, dan pengungkit.

SUMBER : https://www.bukusekolah.net/2019/04/prinsip-kerja-pesawat-sederhana-pada.html

BAB 2 : USAHA DAN PESAWAT SEDERHANA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI : RODA BERGIGI

Pengertian Pesawat Sederhana Roda Berporos (Roda Gigi) dan Contoh Rumusnya

Oleh BerpendidikanDiposting pada 5 Desember 2015

4.0

02

Pembahasan kali ini adalah tentang salah satu jenis pesawat sederhana yaitu roga giri, pengertian roda gigi, gir, pengertian roda berporos, rumus roda gigi, contoh soal roda berporos berserta pembahasannya.

Daftar Isi :

Pengertian Roda gigi atau gir

Gir merupakan salah satu pesawat sederhana. Pengertian keuntungan mekanik pada gir sering disebut sebagai kecepatan rotasi. Besar kecepatan rotasi relatif sepasang gir dapat diketahui dengan menghitung jumlah gigi pada masing-masing gir. Semakin banyak jumlah gigi pada gir penggerak, semakin kecil kecepatan rotasinya, demikian juga sebaliknya.

Rumus Roda Gigi

Kecepatan keluaran atau kecepatan sesungguhnya sepasang gir dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.

Rumus Roda Gigi

atau

ω1G1 = ω2 G2

Keuntungan mekanik roda gigi (gir) adalah perbandingan roda keluaran dengan roda masukan.

KM = R/r = G2/G1

Keterangan:
ω1 = kecepatan masukan
ω2 = kecepatan keluaran
G1 = jumlah gigi pada roda pertama
G2 = jumlah gigi pada roda kedua
R = jari-jari gir besar
r = jari-jari gir kecil

Contoh Soal Roda Gigi

Roda bergigi 18 buah menggerakkan roda lain yang jumlah giginya 54 buah. Jika kecepatan rotasinya 6 putaran/sekon, berapakah kecepatan rotasi roda gigi yang kedua? Berapa keuntungan mekaniknya?

Pembahasan
Diketahui:
G1 = 18
G2 = 54
ω1 = 6 putaran/sekon

Ditanya:
ω2 = …?
KM = …?

Jawab:

ω2 = (6 put/s 18)/54 = 2 put/s

KM = G2/G1
       = 54/18
       = 3

Jadi, kecepatan putaran roda yang kedua adalah 2 putaran per sekon dan keuntungan mekanik roda bergigi tersebut adalah 3.

Contoh Penerapan Pesawat Sederhana Roda Gigi (Gir) dalam Kehidupan Sehari-hari

Peralatan hasil teknologi yang memanfaatkan gir, contohnya sepeda. Dapatkah kamu menyebutkan peralatan lainnya yang menggunakan gir? Gir-gir itu ada yang dihubungkan dengan rantai, misalnya, gir pada sepeda.

Akan tetapi, ada juga gir yang langsung bertautan satu sama lain, misalnya gir pada sepeda motor. Gir-gir yang saling bertautan dikelompokkan menjadi empat macam, yaitu gir siku-siku, gir para-para, gir pendorong, dan gir cacing.

sumber : https://www.berpendidikan.com/2015/12/pengertian-pesawat-sederhana-roda-berporos-roda-gigi-dan-contoh-rumusnya.html

BAB 2 : USAHA DAN PESAWAT SEDERHANA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI : BIDANG MIRING

Fisika Kelas 8 | Penerapan dan Manfaat Prinsip Bidang Miring

Hani Ammariah

Jun 14, 2019 • 6 min read

Konsep Pelajaran SMP Kelas VIII ipa viii fisika viii

---

Pada artikel Fisika kelas VIII kali ini, kamu akan mempelajari tentang prinsip bidang miring,  penerapan, dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari.

--

Siapa nih di antara kamu yang suka jalan-jalan ke puncak? Pernah nggak sih kamu memperhatikan saat akan ke puncak, mobil atau bus yang kamu tumpangi berjalan mengikuti lintasan yang meliuk-liuk mengitari pegunungan.

Rute jalan di pegunungan meliuk-liuk seperti ular (sumber: kaskus.co.id)

Ternyata, lintasan yang meliuk-liuk itu pada dasarnya mengikuti prinsip bidang miring, lho. Hmm, kenapa harus begitu ya? Kenapa nggak dibuat lurus saja biar cepat sampai? Penasaran? Jawabannya ada pada artikel di bawah ini, nih. Langsung saja yuk kita simak!

Apa sih bidang miring itu? Jika di antara kamu ada yang menjawab “bidang yang miring”, itu nggak salah kok, cuma kurang lengkap saja. Nah, kalau definisi lengkapnya, bidang miring adalah suatu lintasan yang memiliki kemiringan tertentu dan membentuk sudut terhadap permukaan mendatarnya.

Bidang miring juga termasuk salah satu jenis pesawat sederhana, lho. Hayo, ada yang masih ingat apa itu pesawat sederhana?

Baca juga: Mengenal Jenis-Jenis Tuas

Pada bidang miring, kita bisa menghitung gaya yang kita keluarkan dengan menggunakan rumus berikut ini:

 

Berdasarkan rumus di atas, kita jadi bisa tahu nih kalau gaya akan berbanding lurus dengan tinggi bidang miring. Semakin landai bidang miring tersebut, maka gaya yang dikerjakan akan semakin kecil. Sebaliknya, semakin curam bidang miring tersebut, maka gaya yang dikerjakan akan semakin besar.

Selain kita bisa menghitung gaya dengan rumus bidang miring, kita juga bisa mengetahui keuntungan mekanisnya, Squad. Keuntungan mekanis ini adalah sebuah angka yang menunjukkan berapa kali pesawat sederhana dapat menggandakan gaya. Caranya, dapat kamu lihat pada rumus di bawah ini!

Selanjutnya, supaya kamu nggak bingung dengan kedua rumus di atas, kita masuk ke contoh soal, ya. Let's go!

 

Penyelesaian:

Diketahui :

Panjang papan = 5 m. Selalu periksa jika satuan panjang papan dengan tinggi bidang miring sudah sama. Karena satuan tinggi bidang miring masih dalam cm, jadi kita ubah dulu ke dalam m. Sehingga, tinggi bidang miring = 100 cm = 1 m.

Massa benda = 5 kg. Massa benda berbeda dengan berat benda. Jadi, kita ubah dulu massa benda menjadi berat benda.

Berat benda = massa benda × percepatan gravitasi = 5 kg × 10 m/s² = 50 N.

Ditanya :

• Berapa gaya yang dikerjakan oleh Rogu?

Jadi, gaya yang dikerjakan Rogu untuk memindahkan beban tersebut adalah sebesar 10 N.

• Berapa nilai keuntungan mekanis bidang miring tersebut?

Catatan : Untuk mencari besar keuntungan mekanisnya, kamu bisa pilih salah satu dari rumus di atas, bisa KM = s/h atau KM = W/F karena nilainya akan sama. Tapi utamakan pilih rumus yang nilainya sudah diketahui ya, Squad.

Jadi, keuntungan mekanis bidang miringnya adalah sebesar 5.

Nah, supaya kamu lebih mahir lagi, coba kamu kerjakan latihan soal di bawah ini, ya!

Jangan lupa untuk tuliskan jawabanmu di kolom komentar. Oke?

Prinsip bidang miring ternyata banyak diterapkan dalam kegiatan sehari-hari kita, lho. Contohnya pada pembuatan tangga yang bertingkat-tingkat atau berkelok-kelok, pembuatan jalan yang meliuk-liuk di daerah pegunungan, penggunaan papan yang dimiringkan saat ingin menaikkan atau menurunkan beban yang berat, dsb. Selain itu, prinsip bidang miring juga banyak diterapkan di berbagai alat dapur dan perkakas, seperti pisau, kapak, paku, alat pahat kayu, cutter, ulir pada sekrup, ujung pada obeng, dsb. Wah, nggak nyangka ya, ternyata barang-barang di sekitar kita banyak yang menggunakan prinsip bidang miring, Squad!

Ulir pada sekrup yang menggunakan prinsip bidang miring (sumber: allfasteners.com.au)

Manfaat prinsip bidang miring tentunya untuk meringankan beban kerja kita. Misalnya, pada pembuatan jalan yang meliuk-liuk di area pegunungan. Hal ini bertujuan untuk meringankan beban yang dilalui oleh kendaraan yang sedang melaju. Jadi, kendaraan tersebut bisa deh sampai ke puncak. Nah, sekarang terjawab kan kenapa lintasan di daerah pegunungan dibuat meliuk-liuk.

Squad, ternyata tanpa kita sadari benda-benda disekitar kita banyak yang menggunakan prinsip bidang miring, ya. Kamu juga bisa lho menerapkan prinsip bidang miring ini dalam kegiatan sehari-hari kamu. Misalnya, saat kamu bersepeda melewati jalanan yang mendaki, kamu bisa tuh berjalan berkelok-kelok supaya bisa sampai ke puncak tanpa harus menuntun sepedamu karena kelelahan. Nah, kalau kamu ada pertanyaan mengenai materi kali ini, kamu bisa nih mendiskusikannya dengan Tutor dan teman-teman di seluruh Indonesia lewat Ruangguru digitalbootcamp. Selain rasa penasaran kamu jadi hilang, kamu juga jadi bisa nambah teman deh. Seru, kan!

sumber : https://blog.ruangguru.com/ipa-kelas-8-penerapan-dan-manfaat-prinsip-bidang-miring

BAB 2 : USAHA DAN PESAWAT SEDERHANA DALAM KEHIDUPAN SEHARI- HARI : KATROL

IPA Kelas 8 | Mengetahui 3 Jenis Katrol

Hani Ammariah

Aug 30, 2018 • 4 min read

Konsep Pelajaran SMP Kelas VIII ipa viii

---

Pada artikel IPA kelas VIII kali ini, kamu akan mengetahui tentang katrol dan jenis-jenis katrol.

 

--

Squad, jika kamu mendengar kata katrol, apakah yang ada di benakmu adalah sebuah roda yang dililit oleh seutas tali dan biasa digunakan untuk membantu mengambil air dari sumur? Jika iya, maka tanpa disadari kamu sudah tahu lho apa itu katrol. Setidaknya, kamu nggak terlalu asing nih dengan alat yang satu ini.

Selain tuas dan bidang miring, katrol juga termasuk salah satu jenis pesawat sederhana, lho. Berdasarkan definisinya, katrol adalah pesawat sederhana yang berbentuk roda dan bergerak berputar pada porosnya. Katrol ini biasanya digunakan untuk menarik atau mengangkat benda yang berukuran berat.

Katrol (sumber: giphy.com)

Pada katrol, kita juga bisa menghitung keuntungan mekanisnya nih, yaitu dengan cara berikut ini! 

 

Ternyata, katrol dibagi menjadi beberapa jenis, Squad. Pembagian ini didasarkan pada prinsip kerja katrol tersebut. Hmm, kira-kira apa saja ya jenis-jenis katrol itu? Daripada kamu penasaran, langsung saja yuk kita simak!

 

1. Katrol Tetap

 

Katrol tetap adalah katrol yang porosnya dipasang di suatu tempat yang tetap, sehingga katrol tidak dapat berpindah tempat saat digunakan. Pada katrol tetap, gaya kuasa yang dikeluarkan akan bernilai sama dengan berat bebannya. Hal ini yang menyebabkan keuntungan mekanis katrol tetap bernilai satu. Katrol tetap biasanya sering kamu temukan pada tiang bendera dan sumur timba.

 

Sumur timba (Sumber: Ruangguru)

 2. Katrol Bebas

Berlawanan dengan katrol tetap, kalau katrol bebas adalah katrol yang porosnya tidak dipasang di suatu tempat yang tetap, sehingga katrol dapat berpindah tempat atau bergerak bebas saat digunakan. Pada katrol jenis ini, gaya kuasa yang dikeluarkan untuk menarik bebannya bernilai setengah dari berat bebannya. Oleh karena itu, keuntungan mekanis katrol bebas bernilai 2. Katrol bebas biasanya ditemukan pada alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.

Contoh katrol bebas pada alat konstruksi (sumber: freepik.com)

 3. Katrol Majemuk

Kalau katrol yang satu ini, merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas, Squad. Jadi model katrolnya ada dua jenis, katrol yang paling atas adalah katrol tetap dan katrol di bawahnya adalah katrol bebas, keduanya dihubungkan dengan tali seperti pada ilustrasi gambar di atas. Keuntungan mekanis katrol majemuk sama dengan jumlah tali atau jumlah katrol yang digunakan untuk mengangkat benda tersebut. Katrol majemuk sering digunakan dalam bidang industri, yaitu membantu untuk mengangkat alat-alat yang berat.

 Contoh katrol majemuk pada alat konstruksi (sumber: freepik.com)

Wah, ternyata jenis katrol itu banyak, ya! Tidak hanya seperti yang kamu lihat pada tiang bendera atau sumur timba saja. Kamu tahu nggak, kalau pada dasarnya, tujuan dari pesawat sederhana itu termasuk katrol adalah untuk membantu pekerjaan manusia agar menjadi lebih mudah, lho! Nah Squad, bagi kamu yang ingin tanya-tanya lebih lanjut lagi tentang materi kali ini, kamu bisa nih gabung dalam grup chat belajar yang isinya teman-teman di seluruh Indonesia dan tutor yang selalu stand by untuk menjawab semua masalahmu. Di mana lagi kalau bukan di Ruangguru

SUMBER : https://blog.ruangguru.com/ipa-kelas-8-mengetahui-3-jenis-katrol