Isilah dengan jawaban yang tepat Mendatar 5. Katrol 6. Bidang miring 7. Katrol tetap 8. Tuas jenis kedua 9. Tuas jenis ketiga Menurun 1. Usaha 2. Tuas jenis pertama 3. Roda berporos 4. Pesawat sederhana 9. Bidang miring

1. Usaha dan Pesawat Sederhana
Usaha dan Pesawat Sederhana
SMP

2. Pada kehidupan sehari – hari pengertian usaha identik dengan kemampuan untuk
meraih sesuatu. Misalnya, usaha untuk bisa naik kelas atau usaha untuk mendapatkan
nilai yang bagus. Namun, apakah pengertian usaha menurut ilmu fisika ?
Apa sajakah yang mempengaruhi besar suatu usaha ?
Dan adakah alat yang dapat digunakan untuk mempermudah kita melakukan usaha ?

3. Dengan mempelajari materi ini,
kamu akan dapat memahami tentang …
Usaha dan Pesawat Sederhana
• Menganalisis besaran – besaran fisis yang mempengaruhi besarnya usaha yang
diperlukan untuk memindahkan suatu benda
• Menjelaskan jenis – jenis tuas dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari – hari
• Menganalisis besaran – besaran fisis yang mempengaruhi besarnya keuntungan
mekanik pada bidang miring
• Menjelaskan jenis – jenis katrol dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari - hari

4. Usaha dan Pesawat Sederhana
Katrol
Bidang Miring
Usaha
Tuas
Pesawat
Sederhana

5. https://tinyurl.com/konsepkilat-usaha

7. 01 Usaha

8. Usaha
Usaha / Kerja
🡺 Dihasilkan jika sebuah benda dikenai gaya tertentu sehingga berpindah
sejauh jarak tertentu
Rumus
Keterangan :
W = usaha (joule)
F = gaya (newton)
s = perpindahan (meter)

9. Usaha
Rumus
Usaha dalam arah vertikal sama dengan perubahan
energi potensial
Usaha akibat perubahan kecepatan gerak benda sama
dengan perubahan energi kinetik

10. Usaha
Untuk mempermudah pekerjaan/usaha manusia, digunakan alat yang disebut
sebagai pesawat sederhana
Atau, pesawat sederhana adalah alat sederhana yang memanfaatkan keuntungan
mekanis untuk menggandakan gaya sehingga pekerjaan menjadi lebih mudah
Jenis Pesawat Sederhana :
Tuas Katrol Bidang Miring
Keuntungan mekanis
adalah perbandingan
antara gaya beban dan
gaya kuasa

11. 1. Ubay dan Dimas mencoba mendorong mobil yang sedang mogok dengan
masing – masing gaya yang diberikan adalah 130 N dan 140 N sehingga mobil
berpindah sejauh 5 meter. Apabila massa mobil tersebut adalah 200 kg, maka
usaha total yang dilakukan oleh gaya dorong mereka berdua adalah …
A. 1.050 J
B. 1.150 J
C. 1.250 J
D. 1.350 J

12. Jawaban D Diketahui :
mmobil
= 200 kg
Fubay
= 130 N
Fdimas
= 140 N
s = 5 m

13. 1. Ahmad mendorong sebuah benda dengan gaya dorong sebesar 10 N sehingga
benda bergeser searah dengan arah dorongan. Usaha yang dilakukan Ahmad
terhadap benda sehingga benda bergeser sejauh 10 cm sama dengan …
A. 1 J
B. 10 J
C. 10,1 J
D. 20 J

14. 2. Sekeping koin bermassa 100 gram yang berada di atas meja digeser sejauh 70
cm. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2
dan koefisien gesek kinetik meja 0,2 maka
usaha yang diperlukan untuk menggeser koin tersebut adalah …
A. 0,7 J
B. 0,14 J
C. 7 J
D. 1,4 J

15. (font open sans max 16pt)
3. Seorang petugas kebersihan mendorong lemari di atas lantai dengan gaya
350 N. Lantai memberikan gaya gesek sebesar 70 N. Usaha yang dilakukan
untuk memindahkan lemari tersebut sejauh 6 meter adalah …
A. 45 J
B. 72 J
C. 1680 J
D. 2580 J
3. Raya mendorong meja bermassa 20 kg di atas lantai dengan gaya 150 N. Koefisien gaya gesek antara
meja dengan lantai adalah 0,15. Usaha total yang bekerja pada meja hingga berpindah sejauh 4 meter
adalah ….
A. -120 N
B. 300 N
C. 480 N
D. 600 N

17. 02 Pesawat Sederhana

18. 1. Tuas
(font open sans max 16pt)
Pesawat Sederhana
Merupakan pesawat sederhana yang dapat
memudahkan atau meringankan pekerjaan manusia
Cara Kerja
Rumus

19. 1. Tuas
Pesawat Sederhana
Tuas jenis pertama
✔ Letak titik tumpu berada di antara titik beban
dan titik kuasa
✔ Contoh : tang dan jungkat jungkit
Tuas jenis kedua
✔ Letak titik beban berada di antara titik tumpu
dan titik kuasa
✔ Contoh : pembuka tutup botol dan gerobak
dorong
Tuas jenis ketiga
✔ Letak titik kuasa berada di antara titik tumpu
dan titik beban
✔ Contoh : pinset, strapless, dan penjepit kue
Jenis Tuas

20. 2. Perhatikan tuas disamping ini.
Untuk menahan beban 500 newton agar berada pada
posisi seimbang, maka besar gaya yang harus diberikan
adalah …
A. 125 N
B. 130 N
C. 135 N
D. 120 N

21. Jawaban A

22. 4. Untuk mengangkat beban 2000 N digunakan tuas yang panjangnya 200 cm dan
lengan beban 50 cm. Gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut
adalah …
A. 466,7 N
B. 566,7 N
C. 666,7 N
D. 766,7 N

23. 5. Tuas yang memiliki lengan beban 4 cm dan lengan kuasa 20 cm akan digunakan
untuk mengangkat beban yang memiliki berat 10 N, gaya dan keuntungan mekanis
yang dimiliki tuas tersebut adalah …
A. 2
B. 3
C. 5
D. 7

24. (font open sans max 16pt)
3. Seorang petugas kebersihan mendorong lemari di atas lantai dengan gaya
350 N. Lantai memberikan gaya gesek sebesar 70 N. Usaha yang dilakukan
untuk memindahkan lemari tersebut sejauh 6 meter adalah …
A. 45 J
B. 72 J
C. 1680 J
D. 2580 J
6. Batang besi sepanjang 200 cm digantung dengan tali ke langit-langit seperti pada gambar berikut ini.
Dua buah beban digantungkan pada batang di sisi kanan dan kirinya. Batang
akan menjadi seimbang dengan cara menggeser beban ….
A. A = 40 cm menjauhi X dan B = 20 cm mendekati Y
B. A = 30 cm menjauhi X dan B = 50 cm mendekati Y
C. A = 50 cm menjauhi X dan B = 50 cm mendekati Y
D. A = 10 cm menjauhi X dan B = 40 cm mendekati Y

25. 2. Katrol
Pesawat Sederhana
Katrol adalah roda
yang berputar pada
porosnya.
Biasanya pada katrol
terdapat tali atau
rantai sebagai
penghubungnya
Katrol Tetap
Katrol yang posisinya
tidak berpindah pada
saat digunakan.
Contoh : tiang
bendera dan sumur
timba
Katrol Bebas
Posisi katrol berubah
dan tidak dipasang
pada tempat tertentu.
Katrol Majemuk
Beberapa katrol yang
dirangkai digunakan
untuk mengangkat
benda – benda berat
Keterangan :
KM = keuntungan
mekanik
w = berat benda (N)
F = gaya yang
diberikan (N)
n = banyak
katrol/tali yang
digunakan

26. 3. Perhatikan gambar di samping ini. Jika massa benda
50 kg, keuntungan mekanis katrol tersebut adalah …
(anggap gravitasi di tempat- tersebut 10 m/s2
)
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4

27. Jawaban A

28. 7. Jika berat beban 2000 N ditarik ke atas dengan menggunakan katrol bergerak.
Hitunglah gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut !
A. 1000 N
B. 2000 N
C. 3000 N
D. 4000 N

29. Pesawat Sederhana
3. Bidang Miring
Bidang miring adalah salah satu
pesawat sederhana yang digunakan
untuk memindahkan benda pada
lintasan yang miring.
Keterangan :
KM = keuntungan mekanik
w = berat benda (N)
F = gaya yang diberikan (N)
s = jarak bidang miring (m)
h = tinggi bidang miring (m)
r = jari – jari sekrup (m)
d = jarak uliran sekrup (m)
Rumus
Rumus
Contoh bidang miring yang
menggunakan prinsip
bidang miring :
Pisau, kapak, palu, baut
Bidang miring terdiri
dari bidang miring
statis dan sekrup

30. Pesawat Sederhana
3. Bidang Miring
Roda berporos adalah roda
yang dihubungkan dengan
sebuah poros yang dapat
berputar bersama – sama
Contoh alat yang menggunakan prinsip roda berporos:
Setir mobil, setir kapal, roda sepeda, roda kendaraan
bermotor
Digunakan untuk menggeser
benda agar lebih ringan dan
memperkecil gaya gesek

31. 4. Jalan di daerah pegunungan berkelok – kelok dengan tujuan …
A. Memperkecil usaha yang dilakukan kendaraan
B. Mempermudah usaha yang dilakukan kendaraan
C. Memperbesar usaha yang dilakukan kendaraan
D. Mengurangi gesekan antara jalan dan kendaraan

32. Jawaban B
Pembangunan jalan yang berkelok – kelok di daerah pegunungan
menerapkan prinsip pesawat sederhana yaitu bidang miring. Dimana,
pesawat sederhana adalah alat yang berfungsi mempermudah usaha
manusia. Dengan demikian jalan di daerah pegunungan dibuat berkelok –
kelok dengan tujuan mempermudah usaha yang dilakukan kendaraan.

33. 9. Seorang anak hendak memindahkan lemari dengan menggunakan bidang
miring yang panjangnya 4,5 m. Jika berat beban adalah 600 N dan tinggi bidang
miring adalah 1,5 m, maka besar kuasa yang harus diberikan anak adalah …
A. 400 N
B. 300 N
C. 200 N
D. 100 N

34. 10. Sebuah bidang miring memiliki tinggi 2 m dan panjang 5 m. Jika berat benda
yang akan dipindahkan 2500 N, maka gaya yang diperlukan untuk
memindahkan benda tersebut adalah …
A. 1000 N
B. 1500 N
C. 2000 N
D. 2500 N

36. Usaha
Keterangan :
W = usaha (joule)
F = gaya (newton)
s = perpindahan (meter)
Berdasarkan Perubahan Energi Potensial
Berdasarkan Perubahan Energi Kinetik

37. Jenis Pesawat Sederhana
1. Tuas
2. Karol
Keterangan :
KM = keuntungan mekanik
w = berat benda (N)
F = gaya yang diberikan (N)
n = banyak katrol/tali yang
digunakan
Katrol Tetap
Katrol Bebas
Katrol Majemuk
3. Bidang Miring
Keterangan :
KM = keuntungan mekanik
w = berat benda (N)
F = gaya yang diberikan (N)
s = jarak bidang miring (m)
h = tinggi bidang miring (m)
r = jari – jari sekrup (m)
d = jarak uliran sekrup (m)

38. Konsep Usaha ini hanya berlaku untuk pesawat sederhana saja.
X
Usaha berlaku bagi setiap benda yang mengalami perubahan energi mekanik (baik energi kinetik
maupun energi potensial
Contoh:
Gunting, ngka-jungkit, tang dan lain-lain.
√
Jenis Pesaat Sederhana hanya ada Tuas, Katrol, dan Bidang Miring.
X
Terdapat banyak jenis Pesawat Sederhana yang juga dapat diperoleh dar pengembangan tiga jenis
pesawat sederha yang telah kita pelajari.
√

39. Isilah dengan jawaban yang tepat
Mendatar
5. Pesawat sederhana yang dapat mengubah arah gaya ketika menarik atau mengangkat
beban
6. Bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu
7. Katrol yang posisinya tidak berpindah pada saat digunakan
8. Tuas jenis kedua
9. Tuas jenis ketiga
Menurun
1. Perpindahan energi oleh gaya sehingga benda berpindah
2. Tuas jenis pertama
3. Roda yang dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat
berputar bersama - sama
4. Alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia
9. Alat yang menggunakan prinsip bidang miring