Konsep Pesawat Sederhana Dalam Ilmu Fisika

Pernahkah kalian melihat seorang buruh angkut menaikkan barang ke atas truk? Kalau pernah, tentu kalian pasti melihat sebuah papan yang diletakkan dengan posisi miring di belakang truk bukan? Nah, papan tersebut merupakan salah satu contoh pesawat sederhana yaitu bidang miring.

Dengan adanya papan tersebut tentu mempermudah pekerjaan si buruh angkut itu dalam menaikkan barang ke atas truk tadi.

Contoh lainnya adalah ketika seseorang menimba air dari dalam sumur tentu membutuhkan pesawat sederhana sejenis katrol.

Sebenarnya apa sih yang dimaksud pesawat sederhana itu? Mengapa keberadaannya kita butuhkan di kehidupan sehari-hari?

Untuk itu, mari sama-sama kita simak salah satu materi fisika tentang pesawat sederhana berikut ini!

Pengertian Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana ialah alat bantu yang diciptakan untuk mempermudah pekerjaan manusia.

Pesawat sederhana memberikan keuntungan mekanik berupa perbandingan gaya beban serta gaya kuasa di mana keduanya itu lah yang mempermudah pekerjaan manusia.

Kemudahan itu membuat kita memanfaatkannya untuk mengangkat beban, mengurangi jumlah gaya, bahkan memindahkan benda berat.

Jenis Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana itu ada 4 macam yakni katrol, tuas/pengungkit, bidang miring, dan roda. Penjelasannya adalah sebagai berikut:

Katrol

Katrol bentuknya berupa roda yang berputar pada porosnya. Pada bagian sisinya diberi tali atau rantai sebagai penghubung antar katrol atau dengan beban.

Fungsi alat ini ialah untuk mengangkat sebuah benda maupun menarik suatu beban.

Pada umumnya katrol digunakan untuk menimba air dari sumur, ujung tiang bendera, lift, dan lainnya.

Katrol dibagi menjadi 3 macam, antara lain:

Katrol Tetap

Ini merupakan jenis katrol yang posisinya tidak bisa dipindah-pindah saat digunakan karena letaknya biasanya terikat tetap di langit-langit atau dinding.

Katrol tetap memiliki panjang lengan kuasa sama dengan lengan beban. Hal itu membuatnya mempunyai 1 keuntungan mekanik yakni gaya kuasa sama dengan gaya beban.

Contohnya yaitu katrol untuk menimba air dan tiang bendera.

Katrol Bebas

Kebalikan dari katrol tetap, posisi katrol bebas dapat diubah atau dipindahkan. Katrol ini biasanya ditempatkan di atas tali yang kedudukannya bisa diubah dan tidak dipasang di tempat tertentu.

Pada katrol bebas, salah satu ujung talinya akan diikat di tempat tertentu. Kemudian jika ujung lainnya ditarik, maka katrol pun bergerak.

Panjang lengan kuasanya pun sama dengan dua kali panjang lengan bebas. Oleh karena itu keuntungan mekaniknya adalah 2 di mana artinya gaya kuasa sama dengan setengah dari gaya beban.

Kalian bisa menemukan contoh katrol bebas pada gondola, flying fox, dan alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.

Katrol Majemuk

Katrol majemuk adalah gabungan dari dua katrol sebelumnya di mana terdapat lebih dari satu katrol yang salah satunya dipasang tetap.

Ketika menggunakan katrol majemuk, gaya yang dibutuhkan lebih kecil daripada dua jenis katrol sebelumnya.

Akan tetapi, kinerjanya dalam mengangkat beban bergantung pada banyaknya tali yang digunakan. Contohnya yaitu katrol roda berporos.

Tuas/Pengungkit

Sesuai dengan namanya, tuas atau pengungkit ini berfungsi untuk mengungkit, mengangkat, maupun mencabut suatu beban yang berat.

Pengungkit dapat berupa sebilah bambu, sebatang bambu, serta logam yang salah satu sisinya diberi gaya. Sementara itu gaya yang bekerja pada pengungkit disebut kuasa.

Perhatikan gambar pengungkit berikut:

Keterangan:

T = titik poros atau tumpu yaitu tempat alat bertumpu

A = titik kuasa, merupakan daerah untuk memberikan gaya

B = titik beban ialah tempat di mana beban tersebut berada.

F = gaya kuasa (N), yaitu gaya ketika mengangkat benda.

W = lengan kuasa (N), merupakan jarak antara titik tumpu dan kuasa.

Prinsip Kerja Pengungkit

Saat kalian ingin menggerakkan benda menggunakan tuas, maka benda tersebut harus ditempatkan di salah satu ujung tuas (pengungkit).

Kemudian kalian memasang batu atau benda lain sebagai titik tumpu yang dekat dengan benda itu tadi.

Setelah itu, tangan kalian memegang ujung batang tuas yang nanti akan diberi gaya smapai benda dapat terangkat atau bergeser.

Macam-Macam Tuas

Terdapat 3 jenis tuas atau pengungkit berdasarkan letak titik tumpu, beban, serta kuasa, antara lain:

Tuas Jenis Pertama

Tuas jenis pertama titik tumpunya berada di tengah yaitu antara beban dan kuasa. Misalnya saja jungkat-jungkit, linggis, tang, gunting, serta pemotong kuku.

Tuas Jenis Kedua

Untuk tuas jenis kedua posisi beban ada di antara titik tumpu dan kuasa. Kalian bisa menemukan contohnya pada pembuka tutup botol, gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, serta alat pemecah kemiri.