Contoh Soal Penyelidikan tentang Pesawat Sederhana - Pada topik sebelumnya kita telah mempelajari tentang jenis-jenis pesawat sederhana dan manfaatnya bagi manusia dalam kehidupan sehari-hari. Kita juga telah menganalisis prinsip pesawat sederhana pada alat-alat bantu manusia. Pada topik ini kita akan akan melakukan penyelidikan keuntungan mekanis pada pesawat sederhana.
Tentang:
Contoh Soal Fisika
Sekarang mari kita mulai pembahasan ini, dengan mengulang analisis prinsip kerja pesawat sederhana dalam hal ini tentang perhitungan keuntungan mekanik pada setiap jenis pesawat sederhana:
1. Bidang miring
Bidang miring adalah suatu bidang yang permukaannya miring. Semakin curam permukaan bidang miring, semakin besar gaya yang diperlukan sehingga benda yang diangkat terasa semakin berat. Sebaliknya, semakin landai bidang miring, semakin kecil gaya yang diperlukan.
1. Bidang miring
Bidang miring adalah suatu bidang yang permukaannya miring. Semakin curam permukaan bidang miring, semakin besar gaya yang diperlukan sehingga benda yang diangkat terasa semakin berat. Sebaliknya, semakin landai bidang miring, semakin kecil gaya yang diperlukan.
Contoh alat berdasarkan prinsip bidang miring misalnya, sekrup, baji, dan jalan berliku di daerah pegunungan.
2. Tuas atau pengungkit
Tuas terdiri atas lengan beban, lengan kuasa, dan titik tumpu. Lengan beban adalah jarak antara titik tumpu sampai ke beban. Lengan kuasa adalah jarak antara titik tumpu sampai ke kuasa atau tangan.
2. Tuas atau pengungkit
Tuas terdiri atas lengan beban, lengan kuasa, dan titik tumpu. Lengan beban adalah jarak antara titik tumpu sampai ke beban. Lengan kuasa adalah jarak antara titik tumpu sampai ke kuasa atau tangan.
Penghitungan keuntungan Mekanik tuas sama untuk semua jenis tuas, tuas jenis pertama, tuas jenis kedua, maupun tuas jenis ketiga.
Tuas dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu:
2.1 Tuas jenis pertama: Titik tumpu pada tuas jenis pertama terletak di antara kuasa dan beban, atau terletak di antara dua beban. Contoh alat tuas jenis pertama antara lain tang, papan jungkat-jungkit, neraca sama lengan, dan gunting.
2.2 Tuas jenis kedua: Beban pada tuas jenis kedua terletak di antara titik tumpu dan kuasa. Contoh alat tuas jenis kedua antara lain gerobag dorong roda satu, alat pemecah biji, dan alat pembuka tutup botol.
2.3 Tuas jenis ketiga: Kuasa pada tuas jenis ketiga terletak di antara beban dan titik tumpu. Contoh alat tuas jenis ketiga antara lain pinset.
3. Katrol
Katrol adalah sebuah benda berbentuk roda dengan bagian tepi beralur dan dapat berputar. Adapun keuntungan mekanik dua jenis katrol, dirumuskan sebagai berikut.
3.1 Katrol tetap
2.1 Tuas jenis pertama: Titik tumpu pada tuas jenis pertama terletak di antara kuasa dan beban, atau terletak di antara dua beban. Contoh alat tuas jenis pertama antara lain tang, papan jungkat-jungkit, neraca sama lengan, dan gunting.
2.2 Tuas jenis kedua: Beban pada tuas jenis kedua terletak di antara titik tumpu dan kuasa. Contoh alat tuas jenis kedua antara lain gerobag dorong roda satu, alat pemecah biji, dan alat pembuka tutup botol.
2.3 Tuas jenis ketiga: Kuasa pada tuas jenis ketiga terletak di antara beban dan titik tumpu. Contoh alat tuas jenis ketiga antara lain pinset.
3. Katrol
Katrol adalah sebuah benda berbentuk roda dengan bagian tepi beralur dan dapat berputar. Adapun keuntungan mekanik dua jenis katrol, dirumuskan sebagai berikut.
3.1 Katrol tetap
3.2 Katrol bergerak
4. Roda berporos
Roda berporos merupakan roda yang di dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. 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.
Roda bergerigi adalah pesawat sederhana yang memiliki sisi bergerigi. Roda bergerigi besar menghasilkan gaya yang lebih besar sehingga kuasa yang diperlukan lebih kecil. Tetapi, kondisi ini harus diimbangi dengan kecepatan putar yang lambat. Sebaliknya, roda bergerigi kecil akan memberikan kecepatan putar yang tinggi, tetapi gaya yang dihasilkan relatif kecil sehingga harus diimbangi dengan kuasa yang besar. Contoh pemanfaatan roda berporos adalah: jam tangan dan gir sepeda atau motor.
Contoh Soal
Sebuah tuas memiliki lengan beban 5 cm dan lengan kuasa 20 cm. Jika kita ingin mengangkat beban yang memiliki berat 8 N, gaya yang harus kita gunakan sebesar ….
Penyelesaian
Diketahui:
lb = 5 cm
lk = 20 cm
W = 8 N
Ditanya: F ?
Jawab:
Roda berporos merupakan roda yang di dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama. 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.
Roda bergerigi adalah pesawat sederhana yang memiliki sisi bergerigi. Roda bergerigi besar menghasilkan gaya yang lebih besar sehingga kuasa yang diperlukan lebih kecil. Tetapi, kondisi ini harus diimbangi dengan kecepatan putar yang lambat. Sebaliknya, roda bergerigi kecil akan memberikan kecepatan putar yang tinggi, tetapi gaya yang dihasilkan relatif kecil sehingga harus diimbangi dengan kuasa yang besar. Contoh pemanfaatan roda berporos adalah: jam tangan dan gir sepeda atau motor.
Contoh Soal
Sebuah tuas memiliki lengan beban 5 cm dan lengan kuasa 20 cm. Jika kita ingin mengangkat beban yang memiliki berat 8 N, gaya yang harus kita gunakan sebesar ….
Penyelesaian
Diketahui:
lb = 5 cm
lk = 20 cm
W = 8 N
Ditanya: F ?
Jawab:
S1
Cermati gambar bidang miring berikut.
Jika gaya yang dibutuhkan untuk mendorong balok kayu adalah 60 N, maka keuntungan mekanik bidang miring tersebut adalah....
S2
Bidang miring dengan keuntungan mekanis sama ditunjukkan oleh gambar nomor....
S3
Sebuah sekrup mempunyai panjang 12 cm yang terbagi atas 48 buah uliran. Jari-jari sekrup itu 1,4 cm. Jika π = 3,14, maka keuntungan mekanis sekrup tersebut adalah....
S4
Sebuah sekrup mempunyai panjang 4,4 cm dengan jari-jari 0,7 cm. Jika π = 3,14 dan kamu menginginkan keuntungan mekanis 10, maka jumlah uliran yang harus dibuat sebanyak....
S5
Seorang pekerja hendak menaikkan sebuah paket ke bak belakang truk dengan menggunakan bidang miring seperti gambar berikut ini.
Jika massa paket, panjang bidang miring, dan tinggi truk berturut-turut 120 kg, 4 m, dan 2 m, maka gaya yang harus diberikan untuk menaikkan lemari besi adalah...(g = 10 m/s2)
S6
Seorang pekerja bangunan akan menaikkan pasir dengan cara seperti pada gambar berikut.
Jika pasir yang dinaikkan adalah 80 kg, maka gaya yang harus diberikan oleh pekerja tersebut untuk menaikkan pasir adalah....
S7
Perhatikan tuas di bawah ini.
Untuk menahan beban 1.000 Newton agar berada pada posisi seimbang, besar gaya F yang harus diberikan adalah….
S8
Sebuah tuas memiliki lengan beban 10 cm dan lengan kuasa 1 m. Jika kita ingin mengangkat beban yang memiliki berat 50 N, gaya yang harus kita gunakan dan keuntungan mekanis alat tersebut berturut-turut adalah….
S9
Sebuah beban dapat diangkat dengan gaya 10 N. Jika katrol yang digunakan mempunyai keuntungan mekanis 4, maka berat beban yang diangkat sebesar....
S10
Perhatikan gambar di bawah ini.
Jika besi yang akan diangkat bermassa 50 kg, maka gaya yang diperlukan adalah... (g = 10 m/s2)
Tidak ada komentar:
Posting Komentar