Materi UN IPA SD/MI : Pesawat Sederhana

Kompetensi : Memahami hubungan antara gaya, gerak, energi dan perubahannya, serta manfaatnya dalam kehidupan seharihari.

Indikator : Disajikan gambar/ilustrasi suatu kegiatan, siswa dapat menentukan jenis pesawat sederhana yang sesuai digunakan.

 
Pesawat adalah alat-alat yang dapat memudahkan pekerjaan manusia. Ketika kita membuka tutup botol, memanjat pohon, menimba air, dan memindahkan barang yang berat. Oleh karena itu, kkita memerlukan alat untuk mempermudah pekerjaan tersebut. Kita dapat menggunakan pesawat. Pesawat dapat memperkecil gaya yang kamu keluarkan. Pesawat ada yang rumit dan ada yang sederhana. Pesawat rumit tersusun atas pesawat-pesawat sederhana. Pada prinsipnya, pesawat sederhana terbagi menjadi empat macam, yaitu pengungkit, bidang miring, katrol, dan roda berporos.

Pengungkit atau Tuas

Di sekitar kita banyak peralatan yang menggunakan prinsip kerja pengungkit. Contohnya gunting dan pemotong kuku. Berdasarkan letak beban, kuasa, dan penumpunya, pengungkit dibedakan menjadi tiga golongan sebagai berikut.

Pengungkit Golongan I

 
Ketika kitamencabut paku yang tertancap di tembok, paku sulit dicabut dengan tangan. Selain memerlukan tenaga yang kuat, sebatang paku juga terlalu kecil untuk dipegang dengan tangan saat mencabut. Kita memerlukan catut untuk mencabut paku dari tembok. Catut menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan I. Pengungkit golongan I (disebut juga pengungkit kelas 1) memiliki letak titik tumpu (T) yang berada diantara titik beban (B) dan titik kuasa (K). Bentuk ini adalah bentuk dasar atau bentuk paling umum dari sebuah pengungkit. Selain catut, alat-alat yang menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan I adalah gunting, pemotong kuku, jungkat-jungkit,  dan tang.

Pengungkit Golongan II

Pengungkit golongan II (disebut juga pengungkit kelas 2) memiliki letak titik beban (B) yang berada diantara titik kuasa (K) dan titik tumpu (T). Kereta sorong, pembuka kaleng, pemecah kemiri dan pemotong kertas merupakan alat-alat yang menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan II. Kereta sorong banyak digunakan oleh pekerja bangunan untuk mengangkut pasir atau material lain. Alat ini berguna untuk membawa benda-benda yang berat. Selain lebih cepat dan mudah, tenaga yang harus dikeluarkan pun lebih sedikit.

  

Pengungkit Golongan III

Pengungkit golongan III (disebut juga pengungkit kelas 3) memiliki letak titik kuasa (K) yang berada diantara titik beban (B) dan titik tumpu (T). Stapler, pinset, alat pancing dan sapu menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan III. Perhatikan letak kuasa, beban, dan titik tumpunya. Dengan alat-alat ini tenaga yang kita keluarkan lebih sedikit dan yang jelas mempermudak pekerjaan yang kita lakukan

Bidang Miring

Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang terdiri dari bidang datar yang salah satu ujungnya lebih tinggi daripada ujung lainnya. Bidang miring diposisikan miring agar dapat memperkecil gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi dibandingkan mengangkatnya secara vertikal. Bidang miring memberikan keuntungan yaitu memungkinkan kita memindahkan suatu benda ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih kecil. Meskipun demikian, bidang miring juga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang harus ditempuh untuk memindahkan benda tersebut menjadi lebih panjang (jauh). Pemanfaatan prinsip kerja bidang miring dapat kita temukan dalam sejumlah perkakas, diantaranya kapak, baji, pisau, mata bor, skrup, baut, tangga, jalan yang melingkar, dan sebagainya.

Katrol

Katrol adalah suatu roda yang berputar pada porosnya. Katrol biasanya digunakan bersama-sama dengan rantau atau tali. Katrol dapat mengubah arah gaya yang digunakan untuk menarik atau mengangkat benda. Pada prinsipnya katrol merupakan pengungkit karena mempunyai titik tumpu, kuasa, dan beban. Ada beberapa jenis katrol sebagai berikut.

1. Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang posisinya tidak berubah. Dengan menarik ujung tali yang tidak terikat pada beban, maka beban akan terangkat. Kuasa yang dibutuhkan sama dengan berat beban itu sendiri. Hanya saja, menarik beban keatas dengan katrol lebih mudah daripada mengangkat benda secara langsung. Titik tumpu sebuah katrol tetap terletak pada sumbu katrolnya. Contoh pemanfaatan katrol tetap adalah pada alat penimba air sumur dan katrol pada tiang bendera.

  2. Katrol Bebas

Katrol bebas dalah katrol yang posisinya selalu berubah. Katrol ditempatkan pada tali dengan beban dikaitkan pada katrol. Salah satu ujung tali diikatkan pada tempat yang tetap. Ujung yang lain ditarik ke atas. Akibat tarikan itu, katrol dan beban akan naik. Kuasa yang diperlukan pada katrol bebas untuk mengangkat beban lebih kecil daripada kuasa yang diperlukan pada katrol tetap. Contoh pemanfaatan katrol bebas adalah pada alat pengangkat peti kemas.


3. Katrol rangkap 

Katrol rangkap adalah katrol yang terdiri dari lebih dari satu katrol yang disusun berjajar dengan tali.  Katrol rangkap atau katrol majemuk ini dapat memperkecil gaya. Semakin banyak katrol yang digunakan semakin kecil gaya yang digunakan tetapi waktu yang digunakan semakin lama. Contoh penggunaan katrol rangkap adalah pada  mobil derek, dan peralatan pemanjat tebing.

4. Katrol Ganda atau Takal

Katrol ganda merupakan perpaduan antara katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Pada katrol ganda, beban dikaitkan pada katrol bebas dan salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Bila ujung tali yang lain ditarik, maka beban akan terangkat.