Pesawat Sederhana B     Apakah kamu menggunakan pesawat atau mesin hariini? Kamu mungkin mengetahui bahwa sepeda adalah   ...
Keuntungan Pesawat Sederhana                                                              Misalkan kamu ingin membuka kota...
antara gaya kuasa dengan jarak saat gaya bekerja: Win = Fk ×dk. Usaha keluaran adalah hasil kali gaya beban dengan jarakge...
Beberapa pesawat tidak menggandakan gaya. Pesawat                             itu hanya mengubah arah gaya kuasa. Sebagai ...
Merancang Sendiri Percobaanmu                   Jalan Masuk untuk Setiap Orang                   Jika kamu berada di kursi...
MERANCANG PERCOBAAN1. Buatlah kesepakatan tentang jenis gedung      2. Mengapa bangunanmu menjadi sulit   yang hendak kali...
Jenis-jenis PesawatSederhanaPengungkit atau Tuas    Jika kamu pernah menaiki gerobak, membuka tutupbotol, atau mengayunkan...
Lab Mini 9.1              Keuntungan Mekanik Pengungkit                                        Pengungkit memudahkan usaha...
Jenis-Jenis Pengungkit     Terdapat tiga jenis pengungkit. Jenis-jenis pengungkit                                         ...
Lab Mini 9.2                      Menarik dengan Katrol                                               Pernahkah kamu melih...
KM = 1                               KM = 2                                KM = 4Katrol Tetap Tunggal                 Katr...
poros                                         roda                                                                        ...
Bidang Miring     Misalkan kamu harusmemindahkan kotak yang beratdari halaman ke beranda. Apakahkamu memilih langsung me-n...
Sekrup                                                    Sekrup dan baji, Gambar 9.23, adalah contoh                     ...
RangkumanA. Energi   1. Energi merupakan sebuah kemampuan untuk menimbulkan perubahan. Energi dapat      berbentuk gerak (...
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Pesawat sederhana

18,328

Published on

1 Comment
3 Likes
Statistics
Notes
No Downloads
Views
Total Views
18,328
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
166
Comments
1
Likes
3
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Transcript of "Pesawat sederhana"

  1. 1. Pesawat Sederhana B Apakah kamu menggunakan pesawat atau mesin hariini? Kamu mungkin mengetahui bahwa sepeda adalah Kata-kata IPAsebuah mesin. Peraut pensil dan pembuka botol juga mesin. pesawat pesawat sederhanaJika kamu memutar pegangan pintu atau mencangkul tanah, gaya kuasakamu telah menggunakan mesin. Mesin atau pesa at gaya bebanadalah peralatan yang memudahkan kerja/usaha. pesawat ideal keuntungan mekanik pengungkitPesawat Sederhana tumpuan Sebagian pesawat dijalankan oleh motor listrik atau lengan kuasa lengan bebanmotor bakar; sebagian lagi dijalankan oleh manusia. katrolPesawat sederhana adalah peralatan yang melakukan roda dan porosusaha dengan hanya satu gerakan. Gambar 9.12 bidang miringmemperlihatkan contoh-contoh berbagai jenis pesawat sekrup bajisederhana. Kamu akan belajar jenis-jenis pesawat ini lebihbanyak pada bagian berikutnya. A di dapur Sumber: McLaughin & Thomson, 1997 C pada pekerjaan bangunanGambar 9.12 Sumber: Dok. Penulis.Contoh-contoh pesawat sederhanayang dapat dijumpai di berbagai C B saat olah ragatempat.279 Bab 9 Energi dan Usaha 279
  2. 2. Keuntungan Pesawat Sederhana Misalkan kamu ingin membuka kotak kayu berpaku dengan pengumpil. Kamu jarak kuasa menyelipkan ujung pengumpil itu di bawah papan kayu dan menekan ke bawah pegangannya. Kamu melakukan usaha terhadap pengumpil dan pengumpil melakukan usaha terhadap papan kayu. jarak beban Pesa at memudahkan kerja/usaha dengan mengubah besar ga a ang kamu kerahkan, arah ga a, atau keduan a. Gambar 9.13 memperlihatkan bagaimana pengumpil mengubah besar dan arah gaya saat kamu mencoba mengangkat papan. Mengatasi Gravitasi dan Gesekan Ketika kamu menggunakan pesawat sederhana, kamuSumber: McLaughin & Thomson, 1997 mencoba menggerakkan sesuatu yang sulit digerakkan.Gambar 9.13Pengumpil ini digunakan untuk Sebagai contoh, ketika kamu menggunakan sepotong kayumenggandakan gaya kuasa danmembuka kotak. Tetapi gaya kuasa untuk menggerakkan sebongkah batu, kamu bekerjaharus bekerja pada jarak yang lebih melawan gravitasi, yakni berat batu. Ketika kamujauh daripada jarak beban. menggunakan pengumpil untuk membuka tutup kotak, kamu bekerja melawan gaya gesek, yaitu gesekan antara paku-paku di tutup kotak dan kotaknya. Mengerahkan Gaya dan Melakukan Usaha Dua gaya dilibatkan saat sebuah pesawat digunakan untuk melakukan usaha. Gaya yang dikenakan kepada pesawat disebut ga a kuasa ( k). Gaya yang dikerahkan oleh pesawat untuk mengatasi hambatan disebut ga a beban ( b). Dalam contoh tutup kotak tadi, kamu mengerahkan gaya kuasa pada pegangan pengumpil. Gaya beban berupa gaya pengumpil terhadap tutup kotak. Terdapat dua jenis usaha saat pesawat digunakan: usaha kepada pesawat dan usaha oleh pesawat. Usaha kepada pesawat disebut usaha masukan (W in) dan usaha oleh pesawat disebut usaha keluaran (Wout). Ingatlah kembali bahwa usaha adalah perkalian antara gaya dengan jarak saat gaya bekerja: W = F × d. Usaha masukan adalah perkalian280 IPA SMP Kelas VIII
  3. 3. antara gaya kuasa dengan jarak saat gaya bekerja: Win = Fk ×dk. Usaha keluaran adalah hasil kali gaya beban dengan jarakgerak beban: W out = Fb × db. Ingatlah bahwa usaha merupakan pemindahan energimelalui gerak, sedangkan energi selalu kekal. Jadi, kamutidak akan pernah mendapatkan usaha keluaran daripesawat lebih besar dari usaha yang kamu berikan. Dengankata lain W out tidak pernah lebih besar daripada W in.Kenyataannya, jika pesawat digunakan, sebagian energidiubah menjadi panas karena gesekan. Jadi Wout selalu lebihkecil daripada Win. Walaupun pesawat yang sempurna tidak pernah dapatdibuat, kita dapat membayangkan pesawat tanpa gesekan.Tidak ada energi yang diubah menjadi panas oleh pesawatini. Pada pesa at ideal, usaha masukan sama dengan usahakeluaran. Untuk pesawat ideal Win = Wout Fk × dk = Fb × db Dalam banyak kejadian, pesawat melipatgandakan gayabeban: Fb lebih besar daripada Fk. Jadi, agar Win sama denganWout, gaya kuasa harus bergerak lebih jauh daripada gayabeban: dk harus lebih besar daripada db.Keuntungan Mekanik Pikirkan lagi kegiatan membuka tutup kotak tadi.Perpindahan pegangan pengumpil (dk) lebih besar daripadaperpindahan ujung pengumpil (db). Jadi, ujung pengumpilmengerjakan gaya beban (Fb) lebih besar daripada gayakuasa (Fk) yang kamu kerahkan. Bilangan yang menunjukkan berapa kali lipat pesawatmenggandakan gaya disebut keuntungan mekanik (KM)pesawat itu. Untuk menghitung keuntungan mekanik, kamubagi gaya beban dengan gaya kuasa. ga a beban Fb KM = = ga a kuasa Fk281 Bab 9 Energi dan Usaha 281
  4. 4. Beberapa pesawat tidak menggandakan gaya. Pesawat itu hanya mengubah arah gaya kuasa. Sebagai contoh, bila kamu menarik ke bawah tali kerekan sumur, maka timba akan naik. Hanya arah gaya yang berubah; gaya kuasa dan gaya beban sama, jadi keuntungan mekaniknya 1. Pesawat-pesawat lain, seperti sekop, memiliki keuntungan mekanik kurang dari 1. Pesawat itu digunakan untuk mempercepat gerak beban. Kamu akan belajar lebih lanjut tentang berbagai jenis pesawat sederhana pada bagian berikutnya. Kerjakan soal di bawah ini untuk mengetahui bagaimana keuntungan mekanik dikaitkan dengan gaya kuasa dan gaya beban. Selanjutnya, lakukan Kegiatan 9.2 untuk menerapkan pemahamnmu tentang pesawat sederhana. Penggunaan Matematika Menghitung Keuntungan Mekanik Soal Contoh: Seorang pekerja mengerahkan gaya kuasa 20 N untuk mencongkel jendela yang memiliki gaya hambat 500 N. Berapa keuntungan mekanik linggisnya? Langkah-langkah Pemecahan Masalah 1. Apa yang diketahui? Gaya beban, Fb = 500N Burung-burung terbang Gaya kuasa, Fk = 20 N dengan menggunakan 2. Apa yang tidak diketahui? sayap-sayapnya bergerak Keuntungan mekanik, KM melalui udara. Tentukan 3. Pilih persamaan gaya kuasa dan gaya beban pada “pesawat Fb sederhana” ini dengan KM = Fk menggambarkannya dan 4. Penyelesaian: memberi tanda pada gambarmu. 500 N KM = = 25 20 N Soal Latihan: Carilah gaya kuasa yang diperlukan untuk mengangkat batu 2000 N, dengan menggunakan tongkat yang keuntungan mekaniknya 10.282 IPA SMP Kelas VIII
  5. 5. Merancang Sendiri Percobaanmu Jalan Masuk untuk Setiap Orang Jika kamu berada di kursi roda atau tidak mampu menaiki tangga, mampukah kamu memasuki rumah atau sekolahmu dan berkeliling di dalamn a? Seharusn a setiap bangunan dapat dimasuki oleh setiap orang, termasuk ang mengendarai kursi roda. Dalam percobaan ini, kamu akan menggunakan pesa at sederhana untuk merancang rumah, sekolah, atau kantor-kantor ang dapat dimasuki oleh pengendara kursi roda. PERSIAPANMasalah Bahan yang Mungkin DiperlukanBagaimanakah kamu memanfaatkan pesawat kertas manilasederhana untuk membuat sebuah gedung penggarisyang dapat dimasuki oleh pengendara kursi pensilroda? spidolMerumuskan HipotesisCurahkan ide-ide bersama kelompok-mu danbuatlah sebuah hipotesis tentang bagaimanakamu dapat menyelesaikan masalah di atas.Tujuan Mampu menerapkan pesawat sederhana dalam perancangan pembangunan gedung. Mampu menjelaskan maksud penggunaan tiap-tiap pesawat sederhana, termasuk keuntungan mekaniknya. Sumber: McLaughin & Thomson, 1997.283 Bab 9 Energi dan Usaha 283
  6. 6. MERANCANG PERCOBAAN1. Buatlah kesepakatan tentang jenis gedung 2. Mengapa bangunanmu menjadi sulit yang hendak kalian rancang. Buatlah dia- dimasuki tanpa dilengkapi dengan bantuan gram kasar gedung itu dengan pensil pada khusus itu? Pikirkan gedung yang tidak kertasmu. dapat dimasuki pengendara kursi roda2. Hasilkan paling tidak tiga hal yang sebagai kontrol. membantu bangunanmu dapat dimasuki 3. Jelaskan bagaimana kamu dapat dan mudah digunakan oleh pengendara memperoleh keuntungan mekanik terbesar kursi roda. Dua diantaranya harus dari tiap pesawat sederhanamu. Sebagai menggunakan pesawat sederhana. contoh, jika kamu menggunakan bidang3. Lihatlah pesawat sederhana yang lebih miring, apakah papan yang panjang atau mendetil pada Subbab 2-2. yang pendek, atau papan berundak lebih4. Dalam diagrammu, buatlah sketsa pula efektif? mengapa? bagaimana dan di mana tiga bantuan itu 4. Yakinlah bahwa gurumu menyetujui digunakan. rancanganmu dan kamu telah menyertakan semua perubahan yangMengecek Rencana disarankan beliau.1. Sebelum kamu menggambar final rancanganmu, yakinlah bahwa kelompokmu telah menyepakati rancanganmu. MELAKUKAN PERCOBAAN1. Gambarlah rancangan final sejelas-jelasnya pada kertas manila. Selanjutnya2. Yakinlah kamu telah memberi label (tanda) pada hal yang membantu pengendara kursi roda. Diskusikan apa guna Lakukan pengamat- tiap pesawat sederhana pada rancanganmu. Siapkan an pada bangunan di untuk mempresentasikan rancanganmu di muka kelas. sekitarmu. Adakah rintangan yang mem-Analisis dan Penerapan buat orang berkursi1. Komunikasikan rancanganmu di kelas dan roda tidak dapat analisislah rancangan kelompok lain. Bantuan apa memasukinya? Hal- yang sering digunakan? hal apa yang seharusnya kamu2. Temukan paling sedikit dua pesawat sederhana pada amati? Kamu dapat kursi roda dan diskusikan dimana pesawat itu mengamati empat ditemukan di kursi roda. kelompok bangunan:3. Rancanganmu adalah gedung baru yang dapat rumah, sekolah, dimasuki oleh pengendara kursi roda. Simpulkan bangunan swasta, apakah metodemu dapat digunakan pada gedung lama dan bangunan sehingga pengendara kursi roda dapat memasukinya. pemerintah.284 IPA SMP Kelas VIII
  7. 7. Jenis-jenis PesawatSederhanaPengungkit atau Tuas Jika kamu pernah menaiki gerobak, membuka tutupbotol, atau mengayunkan raket, kamu telah menggunakanpengungkit atau tuas. Pengungkit adalah batang yang dapatberputar terhadap titik tetap. Titik tetap pada pengungkitdisebut tumpuan. Bagian pengungkit yang dikenai gayakuasa disebut lengan kuasa. Bagian pengungkit yangmengerjakan gaya beban disebut lengan beban. Misalkan kamu menggunakan pembuka ban untukmembuka ban dari roda. Kamu dapat melihat dalamGambar 9.14, peleg roda berfungsi sebagai tumpuan. Kamumenekan lengan kuasa pembuka ban ke bawah. Pembukaban berputar terhadap tumpuan, dan lengan bebanmengerjakan gaya kepada ban, sehingga ban terangkat keatas. Gambar 9.14 Pembuka ban digunakan sebagai pengungkit untuk melepas ban dari roda. gaya kuasa Apa yang berfungsi sebagai tumpuan? (tangan) lengan kuasa lengan beban gaya beban (ban) tumpuanSumber: McLaughin & Thomson, (1997) (peleg)285 Bab 9 Energi dan Usaha 285
  8. 8. Lab Mini 9.1 Keuntungan Mekanik Pengungkit Pengungkit memudahkan usaha dengan meng- Keuntungan mekanik gandakan gaya kuasamu dan mengubah arah gayamu. 1. Dapatkan sebuah sistem Kamu telah mempelajari bahwa keuntungan mekanik pengungkit dan neraca pesawat dapat dihitung dengan membagi gaya beban pegas. dengan gaya kuasa. Setelah melakukan kegiatan dalam Lab 2. Pasanglah beban pada titik Mini 9.1, kamu juga dapat menggunakan panjang lengan beban dan berikan gaya pengungkit untuk menemukan keuntungan mekanik pada titik kuasa, sehingga beban terangkat. Ukurlah pengungkit. Panjang lengan kuasa adalah jarak dari gaya beban dan gaya kuasa. tumpuan sampai titik bekerjanya gaya kuasa. Panjang 3. Ukurlah jarak lengan beban lengan beban adalah jarak dari tumpuan sampai dengan dan lengan kuasa. titik bekerjanya gaya beban. Sesuai dengan Lab Mini 9.1, Analisis keuntungan mekanik pengungkit dapat pula dicari dengan Bagilah panjang lengan kuasa persamaan: dengan panjang lengan beban. Bandingkan hasilnya dengan gaya beban dibagi gaya kuasa. panjang lengan kuasa Lk KM = = panjang lengan beban LB Berlatihlah menghitung keuntungan mekanik pengungkit dengan mengerjakan soal-soal berikut ini. Penggunaan Matematika Keuntungan Mekanik Pengungkit Soal Contoh : Seorang anak menggunakan sebatang besi untuk mengangkat tutup lubang got yang beratnya 65 N. Panjang lengan kuasa pengungkit itu 60 cm. Sedangkan panjang lengan beban 10 cm. Berapakah keuntungan mekanik batang itu? Langkah-langkah Pemecahan Masalah: 1. Apa yang diketahui? Lengan kuasa, Lk = 60 cm Lengan beban, Lb = 10 cm 2. Apa yang tidak diketahui? Keuntungan mekanik, KM Lk 3. Pilih persamaannya. KM = L 60 cm 4. Penyelesaian: KM = = 6,0 10 cm Soal-soal Latihan: 1. Kamu menggunakan bambu 140 cm sebagai pengungkit untuk mengangkat batu besar. Batu itu 20 cm dari tumpuan. Berapakah KM pengungkit itu? 2. Sebuah dayung perahu memiliki tangkai pegangan 50 cm dari tumpuan dan daun dayung 125 cm dari tumpuan. Berapakah keuntungan mekanik dayung itu?286 IPA SMP Kelas VIII
  9. 9. Jenis-Jenis Pengungkit Terdapat tiga jenis pengungkit. Jenis-jenis pengungkit Gambar 9.15ini didasarkan pada posisi gaya kuasa, gaya beban, dan Jenis pengungkit dibedakan atas posisi gaya kuasa, gaya beban, dantumpuan. Gambar 9.15 memperlihatkan ketiga jenis tumpuan. Peng-gunaannya jugapengungkit itu. berbeda-beda. B T K (a) Jenis Pertama: Pengungkit ini, dengan tumpuan terletak antara gaya kuasa dan gaya beban, biasanya digunakan untuk melipatkan gaya. Jika gaya kuasa dikenakan pada lengan yang lebih pendek pada pengungkit, pengungkit itu dapat jugaSumber: McLaughin & Thomson, 1997. digunakan untuk melipatkan jarak. (b) Jenis Kedua: Beban terletak antara gaya kuasa dan tumpuan. Pengungkit ini B K selalu melipatkan gaya. TSumber: Dok. Penulis.(c) Jenis Ketiga: Gayakuasa terletak di antara K Bgaya beban dantumpuan. Lengan kuasa Tselalu lebih pendekdaripada lengan beban,sehingga pengungkit initidak dapat melipatkangaya dan keuntungan me-kaniknya selalu kurang dari satu.Pada gambar orang menyekop di samping, titik tumpuannyaadalah tangan kanan. Manakah titik beban dan titik kuasanya? Sumber: Dok. Penulis.287 Bab 9 Energi dan Usaha 287
  10. 10. Lab Mini 9.2 Menarik dengan Katrol Pernahkah kamu melihat seseorang menaikkan Bagaimanakah Katrol Memudah- bendera pada tiang bendera? Sebuah katrol digunakan kan Kerja?Prosedur untuk menempatkan bendera di puncak tiang. Katrol1. Ikatlah salah satu ujung tali pada adalah roda beralur dengan sebuah tali atau rantai tongkat. Belitkan ujung lain meliliti yang lewat pada alur itu. Katrol memudahkan kita pipa lain (lihat Gambar A). melakukan kerja, seperti yang kamu pahami jika2. Lakukan oleh 3 orang. Dua orang menahan kuat-kuat tongkat melakukan kegiatan dalam Lab Mini 9.2. mendatar di tangannya, kedua tongkat terpisah sekitar 30 cm. Penempatan Katrol Orang ketiga memegang ujung tali dan berusaha menarik kedua Katrol dapat tetap atau bebas. Katrol tetap tongkat sehingga mendekat. dilekatkan pada sesuatu yang tidak bergerak, misalnya3. Belitkan lagi tali itu ke tongkat pertama (B). Apa yang terjadi atap, dinding, atau pohon. Katrol tetap, seperti yang sekarang jika orang ke tiga digunakan orang pada puncak tiang bendera, dapat berusaha menarik kedua tongkat mengubah arah gaya kuasa. Ketika kamu menarik ke sehingga mendekat? bawah pada lengan kuasanya dengan tali, katrol itu4. Belitkan tali itu satu atau dua lilitan lagi melalui kedua tongkat menaikkan benda yang dihubungkan dengan lengan (C) dan ulangi percobaan itu. beban. Keuntungan mekanik katrol tetap sama dengan 1. Jadi, katrol tetap tunggal tidak menggandakan gayaAnalisis kuasa.1. Bagaimanakah kesamaan kegiatan ini dengan sistem Katrol bebas dikaitkan pada beban yang hendak katrol? Bagaimana meningkatkan diangkat, diperlihatkan Gambar 9.16. Perbedaan keuntungan mekanik pada katrol tongkat ini? antara katrol tetap dan katrol bebas ditunjukkan pada2. Apakah pesawat ini melipatkan Gambar 9.17. Tidak seperti katrol tetap, katrol bebas energi orang yang menarik? melipatkan gaya. Oleh karena itu keuntungan Jelaskan, mengapa ya atau mekaniknya lebih besar daripada 1. Pada mengapa tidak! k e n y a t a a n n y a , keuntungan mekanik A B katrol bebas tunggal sama dengan 2. Ini berarti gaya kuasa 1 N akan me- ngangkat beban 2 N. Sesuai dengan hukum C kekekalan energi, jarak kuasa-nya harus dua kali lebih besar dari jarak beban. Gambar 9.16 Pekerja konstruksi katrol untuk memperlancar pekerjaannya, bahkan untuk keselamatannya. Sumber: Dok. Penulis.288 IPA SMP Kelas VIII
  11. 11. KM = 1 KM = 2 KM = 4Katrol Tetap Tunggal Katrol Bebas Tunggal Katrol Gabungan Sumber: McLaughin & Thomson, 1997) Gambar 9.17 Keuntungan mekanik pada tiap sistemKatrol Gabungan katrol dapat ditemukan dengan menghitung tali yang menarik gaya beban ke atas, ditunjukkan oleh anak Katrol tetap dan bebas dapat digabungkan untuk panah.membuat sistem katrol yang disebut katrol gabungan.Bergantung pada jumlah katrol yang digunakan, katrolgabungan dapat memiliki keuntungan mekanik yang besar.Keuntungan mekanik katrol gabungan sama dengan jumlahtali yang menyokong berat beban. Seperti ditunjukkanGambar 9.17, ada 4 tali menyokong berat beban.Katrol, Sebuah Pengungkit Perhatikan Gambar 9.18. Bekerjanya katrol mirip dengan lengan lengan kuasa bebanpengungkit jenis pertama, namun menggunakan tali sebagaibatang. Sumbu katrol berfungsi seperti tumpuan. Dua sisi tumpuankatrol berlaku sebagai lengan kuasa dan lengan beban.Roda dan Poros Perhatikan baik-baik peraut pensil pada Gambar 9.19.Dapatkah kamu mengenalinya sebagai pesawat sederhana?Apakah peraut itu mempermudah usaha kita? Peraut pensil gaya kuasa gaya bebanitu terdiri dari dua lingkaran, roda (lingkaran besar) danporos (lingkaran kecil). Engkol (Gambar A) sebenarnya Gambar 9.18berupa roda. Bekerjanya katrol mirip dengan pengungkit jenis pertama.289 Bab 9 Energi dan Usaha 289
  12. 12. poros roda roda A B Sumber: McLaughin & Thomson, 1997)Gambar 9.19Peraut pensil adalah contoh roda danporos. Engkolnya sebagai roda. Dapatkahkamu melihat porosnya? Jika kamu meraut pensil, kamu mengerahkan gaya kuasa kepada roda (kamu memutar engkol). Gambar B memperlihatkan roda yang lebih kecil, atau poros. Di dalam peraut pensil, poros dihubungkan dengan pisau peraut. Jika kamu mengerjakan gaya kepada roda dengan memutar engkol, poros akan berputar, dan pisau peraut akan meraut pensil. Roda dan Poros adalah pesawat sederhana yang mengandung dua roda dengan ukuran berbeda yang berputar bersamaan. Gaya kuasa biasanya dikerahkan kepada roda yang besar, atau roda. Roda yang lebih kecil, yang disebut poros, mengerjakan gaya beban. Dapatkah kamu menemukan roda dan poros pada Gambar 9.20? Sumber: http://www.babaflash.com. Gambar 9.20 Dapatkah kamu menemukan roda dan poros pada obeng dan pedal sepeda ini? Sumber: McLaughin & Thomson, 1997.290 IPA SMP Kelas VIII
  13. 13. Bidang Miring Misalkan kamu harusmemindahkan kotak yang beratdari halaman ke beranda. Apakahkamu memilih langsung me-ngangkatnya ataukah mendo-rongnya melalui jalur melandaiseperti Gambar 9.21? Jalur itumembuat kerjamu lebih mudah.Jalur itu adalah sebuah sebuahbidang miring, sebuah per-mukaan melandai yang di-gunakan untuk menaikkan benda. Sumber: Dok. Penulis. Besar usaha yang dilakukan pada kotak sama dengan Gambar 9.21 Papan miring ini adalah contoh sebuahbila kamu mengangkat langsung kotak itu. Namun ingatlah bidang miring.bahwa usaha memiliki dua hal: gaya dan jarak. Jika kamumengangkat langsung, jaraknya pendek, tetapi gayanyabesar. Dengan menggunakan bidang miring, kamu harus Lab Mini 9.3melewati jarak lebih jauh, tetapi kamu mengerahkan sedikitgaya. Keuntungan mekanik Sesuai dengan Lab Mini 9.3, Kamu dapat menghitung 1. Dapatkan sebuah bidang miring dan neraca pegas.keuntungan mekanik bidang miring dengan cara 2. Kaitkan beban pada neraca pegas, lalu angkatlah beban tersebut secara langsung. jarak kuasa Catat penunjukan skala padaKM = jarak beban neraca pegas. 3. Ulangi langkah 2, namum panjang bidang miring l dengan cara menarik beban = = melalui bidang miring. ketinggian h 3. Ukurlah panjang bidang mir- ing dan ketinggian bidang miring. Analisis m iring Bagilah panjnag bidang miring bid ang dan ketinggian bidang miring. ng Bandingkan hasilnya dengan p anja gaya beban dibagi gaya kuasa. ketinggian Gambar 9.22 Keuntungan mekanik bidang miring dapat dihitung dengan membagi jarak landaianSumber: Dok. Penulis. dengan ketinggiannya.291 Bab 9 Energi dan Usaha 291
  14. 14. Sekrup Sekrup dan baji, Gambar 9.23, adalah contoh bidang miring yang bergerak. Sekrup adalah bidang miring yang diputarkan pada tabung secara spiral. Jika kamu mengamati sebuah sekrup, kamu akan lihat uliran berupa bidang miring yang bergerak dari ujung sekrup hingga dekat puncaknya. Saat kamu memutar sekrup, uliran seolah-olah menarik sekrup ke dalam Sumber: http://www.bartleby.com. kayu. Sebenarnya, bidang miring pada sekrup itu bergeser melalui kayu. Baji Baji adalah bidang miring dengan satu atau dua sisi miring. Kapak, pisau, dan pahat adalah contoh-contohnya. Baji merupakan bidang miring yang bergerak. Benda-benda diam di suatu tempat saat baji melaluinya. Sumber: http://www.taunton.com. Mungkin kamu telah memahami bahwa enam jenis Gambar 9.23 pesawat sederhana yang telah kita bahas merupakan variasi Sekrup berulir dan pisau merupakan bidang miring dari dua pesawat sederhana saja, yakni pengungkit dan yang khusus. bidang miring. Saat kamu melakukan kegiatan sehari-hari, carilah contoh-contoh tiap pesawat sederhana. Dapatkah kamu menceritakan bagaimana pesawat itu mempermudah usaha? Intisari Subbab1. Berilah satu contoh untuk tiap-tiap jenis pesawat sederhana. Carilah contoh-contoh yang berbeda dengan yang di buku ini.2. Jelaskan mengapa berbagai pesawat sederhana sesungguhnya hanya variasi dari dua pesawat sederhana.3. Berpikir Kritis: Kapankah gesekan pada bidang miring menjadi sangat berguna? Bina Keterampilan Membuat dan Menggunakan Tabel Aturlah informasi tentang jenis-jenis pesawat sederhana ke dalam sebuah tabel. Tabel itu mencakup: jenis pesawat sederhana, contohnya, serta penjelasan singkat bagaimana bekerjanya pesawat itu. Kamu dapat memasukkan informasi lain jika kamu anggap perlu.292 IPA SMP Kelas VIII
  15. 15. RangkumanA. Energi 1. Energi merupakan sebuah kemampuan untuk menimbulkan perubahan. Energi dapat berbentuk gerak (energi kinetik) atau dapat disimpan (energi potensial). 2. Energi berada dalam berbagai bentuk, dan dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk lain tanpa kehilangan energi total. 3. Kerja adalah pemindahan energi melalui gerak. Kerja terjadi jika gaya menghasilkan gerakan sesuai arah gaya tersebut.B. Pesawat sederhana 1. Pesawat dapat memudahkan kerja dengan mengubah besar gaya yang dikenakan padanya, arah gaya itu, atau kedua-duanya. 2. Berapa kali pesawat melipatkan gaya yang dikerjakan padanya merupakan keuntungan mekanik pesawat itu. Jenis pesawat sederhan antara lain pengungkit, katrol, roda dan poros, bidang miring, baji, dan sekrup. 3. Masing-masing pesawat sederhana memiliki persamaan khusus untuk menghitung keuntungan mekanik-nya. Tiap persamaan berkaitan dengan jarak lengan kuasa dibagi dengan jarak lengan beban. Evaluasi ENERGI Reviu Perbendaharaan KataPasangkan Kata-kata Kunci IPA berikut (tidak 1. kemampuan untuk menimbulkansemua kata kunci digunakan) dengan pern ataan perubahandi ba ahn a. 2. energi geraka. energi 3. Pada kondisi normal, energi tidak dapatb. energi potensial diciptakan atau dimusnahkanc. energi kinetik 4. perpindahan energi melalui gerakand. hukum kekekalan energi 5. energi yang tersimpane. energi mekanik 6. energi kinetik dan potensial total suatuf. usaha bahang. energi air terjun 7. termasuk sumber energi yang tidakh. gas alam dapat diperbarui293 Bab 9 Energi dan Usaha 293

×