Pesawat Sederhana: Pengertian, Jenis, Rumus, dan Contohnya

Dalam kehidupan sehari-hari, manusia biasanya seringkali membutuhkan bantuan berupa alat yang dapat memudahkan berbagai pekerjaan yang dilakukan. Salah satu pekerjaan manusia yang membutuhkan bantuan alat yaitu seperti mengambil air di sumur dengan ember yang diberi bantuan tali dan juga katrol.

Bentuk peralatan yang dapat membantu memudahkan pekerjaan manusia tersebut dalam sains disebut dengan pesawat sederhana. lantas, apa sih sebenarnya pesawat sederhana itu? 

Pengertian Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana secara umum didefinisikan sebagai suatu peralatan yang didesain untuk membantu memudahkan pekerjaan manusia. Pesawat sederhana bekerja dengan mengubah arah gaya atau mengurangi jumlah gaya yang diperlukan untuk menggerakkan benda. Cara kerja dari pesawat sederhana ini memanfaatkan tiga titik utama yaitu:

• Titik tumpu: Titik tumpu merupakan titik yang menjadi tumpuan untuk beban yang dimana sifatnya adalah tetap

• Titik beban: Titik beban merupakan tempat dimana untuk meletakkan beban yang akan diangkat

• Titik kuasa: Titik kuasa merupakan tempat yang digunakan untuk memberikan gaya kuasa

Jenis-Jenis Pesawat Sederhana

• Pengungkit atau Tuas

  Pengungkit adalah alat sederhana yang terbuat dari benda keras seperti balok kayu, batang bambu, atau logam yang sering digunakan untuk mencongkel benda. Cara kerja pengungkit adalah dengan menggandakan gaya yang diterapkan serta mengubah arah gaya tersebut. Pengungkit dibagi menjadi tiga jenis yaitu pengungkit yang titik tumpunya terletak di antara beban dan kuasa, pengungkit yang titik bebannya berada di antara kuasa dan tumpu, serta pengungkit yang titik kuasanya terletak di antara beban dan tumpu.

  • Rumus

    Adapun rumus yang digunakan untuk menghitung besaran gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat beban dengan pengungkit yaitu.

    • F = W x Lb x Lk

  • Keterangan:

    • F = Gaya Kuasa (N)

    • w = berat beban (N)

    • Lk = Lengan kuasa (m)

    • Lb = Lengan beban (m)

    • Sedangkan rumus untuk menghitung keuntungan mekanisnya adalah:

    • KM = w / F

  • Keterangan:

    • KM = Keuntungan mekanis

  • Contoh

    Contoh pengungkit dalam kehidupan sehari-hari yaitu seperti gunting, pemotong kuku, timbangan, jungkat-jungkit.

    
    
    
    

• Katrol

  Katrol merupakan salah satu pesawat sederhana yang memiliki bentuk berupa roda beralur dan sekelilingnya diberi tali.  Katrol digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia, seperti menarik beban. Terdapat tiga jenis katrol diantaranya yaitu:

  1. Katrol Tetap

     Katrol tetap adalah katrol yang porosnya dipasang pada tempat tertentu, sehingga tidak bisa berpindah. Keuntungan mekanis katrol tetap adalah satu, karena gaya yang dikeluarkan sama dengan berat beban yang diangkat.

     • Rumus

       • W = F

       • Keterangan

       • W: Berat badan (N)

       • F: Gaya kuasa (N)

     • Contoh

       Contoh penggunaan katrol tetap dalam kehidupan sehari-hari adalah sumur timba dan tiang bendera.

  2. Katrol Bergerak

     Pada katrol bebas, porosnya tidak dipasang tetap sehingga katrol dapat bergerak dengan bebas saat digunakan. Keuntungan mekanisnya bernilai dua, karena gaya yang dikeluarkan untuk menarik beban hanya setengah dari berat beban tersebut.

     • Rumus

       • Fk = 1/2 Fb atau F = 1/2 W.

     • Keterangan:

       • Fk: adalah gaya kuasa,

       • Fb: adalah gaya beban.

       • Keuntungan mekanis katrol bebas bisa juga dihitung dengan rumus: KM = W/F = 2 atau KM = lk/lb = 2.

     • Contoh

       Contoh katrol bebas dalam kehidupan sehari-hari adalah alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.

       
       
       
       

  3. Katrol Majemuk

     Katrol majemuk adalah kombinasi antara katrol tetap dan katrol bebas. Keuntungan mekanis katrol majemuk sama dengan jumlah katrol yang digunakan untuk mengangkat beban. Dalam praktik sehari-hari, katrol majemuk sering digunakan untuk mengangkat benda berat di industri.

     • Rumus

       • KM = w / f

     • Keterangan:

       • KM = Keuntungan mekanik

       • F = Gaya Kuasa (N)

       • w = berat beban (N)

• Roda Berporos

  Roda berporos adalah salah satu jenis pesawat sederhana yang memanfaatkan roda dan poros sebagai tempat berputarnya roda tersebut. Penggunaan roda membantu mengurangi gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda dengan cara mengurangi gaya gesek.

  • Rumus

    Rumus untuk menghitung keuntungan mekanis pada roda berporos adalah sebagai berikut:

    • KM = r roda / r poros

  • Keterangan:

    • KM = Keuntungan Mekanis

    • r roda = jari-jari roda

    • r poros = jari-jari poros

  • Contoh

    Contoh penggunaan roda berporos dalam kehidupan sehari-hari dapat dilihat saat memindahkan lemari dengan troli, serta pada berbagai alat seperti gerobak, setir mobil, dan gerinda.

    
    
    
    

• Bidang Miring

  Merupakan pesawat sederhana yang berupa palan atau bidang miring, yang digunakan untuk memindahkan batang dengan beban berat. Semakin miring bidang tersebut, semakin kecil gaya yang diperlukan. Rumus yang digunakan adalah:

  • Rumus

    • F × s = w × h

  • Keterangan:

    • F = gaya (N)

    • s = panjang papan (m)

    • w = beban (N)

    • h = tinggi papan (m)

  • Contoh

    Contoh penggunaan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari yaitu seperti tanga, baji, baut dan sekrup, jalan berkelok di daerah pegunungan.