Dalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali alat bantu yang digunakan untuk membantu pekerjaan kita. Melalui akal pikran yang diberikan oleh Tuhan Yang Maha Esa, manusia selalu berupaya untuk bisa beraktifitas dengan mudah.
Melalui alat sederhana yang diciptakan, efeknya sangat besar terhadap tenaga yang dikeluarkan manusia. Contohnya saja gerobak dorong yang berguna untuk membantu memindahkan barang dari titik satu ke titik . Ada juga katrol yang membantu memindahkan sesuatu secara vertikal.
Masih banyak alat yang lain, seperti gunting yang berguna untuk memotong kertas, palu untuk menancapkan paku, sekrup untuk menyatukan beberapa kayu dalam pembuatan meja, pinset untuk mengambil beberapa objek kecil dan masih banyak lagi.
Alat-alat bantu sederhana itulah yang disebut dengan pesawat sederhana, yang bisa diartikan sebagai alat yang digunakan untuk mempermudah dalam melakukan usaha atau kerja.
Jenis-jenis Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana ada empat jenis, yaitu; katrol, roda berporos, bidang miring, dan pengungkit. Berikut uraiannya.
Katrol
Katrol merupakan pesawat sederhana berupa roda yang terhubung dengan tali dan berfungsi untuk memudahkan dalam pekerjaan, karena katrol bisa mengubah arah gaya ketika menarik atau mengangkat beban.
Katrol terdiri atas tiga jenis, yaitu: katrol tetap, katrol bebas, dan katrol majemuk.
Katrol Tetap
Katrol tetap merupakan katrol yang pada saat digunakan tidak bisa berpindah tempat, hal itu karena poros katrol berada pada suatu tempat yang tetap. Gaya kuasa yang digunakan untuk menarik beban pada katrol tetap sama dengan gaya beban.
Keuntungan mekanis katrol tetap tunggal sama dengan satu. Katrol tetap tidak menggandakan gaya tetapi mempermudah usaha dengan mengubah arah gaya. Katrol tetap biasanya digunakan pada sumur timba atau pada tiang bendera.
Katrol Bebas
Berbeda dengan katrol tetap yang porosnya dipasang pada suatu tempat, katrol bebas kebalikannya, katrolnya bisa berpindah tempat atau bergerak bebas pada saat digunakan.
Katrol bebas berfungsi untuk menggandakan, sehingga gaya kuasa untuk mengangkat benda menjadi lebih kecil daripada gaya beban, atau memiliki keuntungan mekanis lebih dari 1. Katrol bebas digunakan pada alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.
Katrol Majemuk
Katrol majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem yang terpadu, dan berfungsi agar gaya kuasa yang diberikan pada benda semakin kecil.
Sistem mekanis katrol majemuk tergantung penggunaan jumlah tali atau jumlah katrol yang digunakan ketika mengangkat benda. Penggunaan katrol majemuk banyak dimanfaatkan dalam bidang industry dalam pekerjaan mengangkat alat-alat yang berat.
Roda berporos
Roda berporos merupakan pesawat sederhana yang banyak ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Prinsipnya menggunakan dua roda dengan ukuran berbeda yang berputar bersamaan. Gaya kuasa dikerjakan pada roda yang besar atau disebut roda, gaya beban bekerja pada roda yang lebih kecil atau disebut poros.
Contoh dari roda berporos adalah roda gigi (gear) dan ban pada sepeda. Roda gigi memiliki fungsi sebagai pusat pengatur gerak roda sepeda yang terhubung langsung dengan roda sepeda, sementara roda sepeda menerapkan prinsip roda berporos untuk mempercepat gaya saat melakukan perjalanan.
Bidang miring
Bidang miring merupakan pesawat sederhana berupa bidang datar yang diletakkan miring, atau membentuk sudut tertentu, sehingga dapat memperkecil gaya kuasa.
Contohnya ketika memindahkan kotak yang berat ke atas, akan lebih mudah bila menggunakan bidang miring walaupun jarak yang ditempuh lebih jauh. Bidang miring memudahkan melakukan usaha dengan mengurangi gaya kuasa.
KM = 1/h = Fb/Fk
Dengan:
- KM = Keuntungan Mekanis
- Fb = Gaya beban
- Fk = Gaya kuasa
Keuntungan mekanis bidang miring sama dengan perbandingan gaya kuasa dengan gaya beban. Perhitungan besarnya keuntungan mekanis pada bidang miring juga dapat dilakukan dengan membandingkan besarnya panjang bidang miring dengan ketinggian bidang miring.
Ulir pada sekrup merupakan salah satu contoh bidang miring yang digulung mengelilingi besi. Manfaat sekrup sangat besar dalam kehidupan sehari-hari, ulir yang melingkar pada sekrup menjadikan dua benda terkait secara kuat.
Pengungkit
Pengungkit merupakan mekanisme yang memudahkan usaha dengan cara mengandalkan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. Contoh penggunaan pengungkit dalam kehidupan sehari-hari adalah gunting kuku, pemotong kertas, dan menggambil tanah dengan sekop.
Pengungkit terdiri atas tiga jenis, berikut diantaranya:
Pengungkit dengan titik tumpu terletak di antara beban dan kuasa
Pengungkit dengan titik bebannya di antara kuasa dan tumpu
Pengungkit yang titik kuasanya ada di antara beban dan tumpu
Seberapa besar gaya yang bisa dilipatgandakan oleh pengungkit, harus dihitung terlebih dahulu keuntungan mekanisnya, dengan cara membagi panjang lengan kuasa dengan panjang lengan beban.
Panjang lengan kuasa merupakan jarak dari tumpuan sampai titik bekerjanya gaya kuasa. Sedangkan panjang lengan beban merupakan jarak dari tumpuan sampai dengan titik bekerjanya gaya beban.
Sampai disini ya pembahasan kita mengenai pesawat sederhana. Coba disebutkan macam-macam pesawat sederhana yang ada disekitar kita, yang belum disebutkan disini. Selamat belajar..