Keuntungan Mekanis Pesawat Sederhana

By | July 17, 2018

Pesawat sederhana banyak digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia. Hal ini dikarenakan pesawat sederhana memiliki nilai keuntungan mekanis. Keuntungan mekanis menunjukkan besar nilai keuntungan menggandakan gaya melalui menggunakan penggunaan alat, perangkat mekanis, atau sistem mesin. Begitu juga pada pesawat sederhana yang dapat meringankan pekerjaan. Besar keuntungan mekanis pesawat sederhana sama dengan perbandingan antara beban yang diangkat dan besar gaya/kuasa yang dibutuhkan. Nilai tersebut juga sama dengan perbandingan lengan kuasa dan lengan beban.

Ada tiga jenis pesawata sederhana beserta nilai keuntungan mekanis pesawat sederhana yang akan dibahas pada halaman ini. Jenis pesawat sederhana tersebut meliputi tuas atau pengungkit, katrol, dan bidang miring.

Keuntungan Mekanis Pesawat Sederhana

Berapa nilai keuntungan mekanis dari masing-masing jenis pesawat sederhana? Simak lanjutan ulasan keuntungan mekanis pesawat sederaha. Meliputi keuntungan mekanis tuas atau pengungkit, keuntungan mekanis katrol, dan keuntungan mekanis bidang miring.

Keuntungan Mekanis Tuas

Pembahasan keuntungan mekanis pesawat sederhana pertama adalah jenis pesawat sederhana yang termasuk dalam tuas atau pengungkit. Tuas dikelompokkan menjadi 3 (tiga), pengelompokan jenis tuas ini didasarkan pada letak kuasa, titik tumpu, dan beban. Tuas jenis pertama memiliki letak titik tumpu yang berada di tengah. Untuk tuas atau pengungkit jenis ke dua memiliki ciri-ciri letak titik beban yang terletak di tengah. Sedangkan tuas dengan titik kuasa yang terletak di tengah dikelompokkan pada kuas jenis ke tiga.

Ada tiga titik yang terdapat pada kuas, yaitu titik tumpu, beban, dan kuasa. Perlu diketahui juga bahwa terdapat istilah lengan beban dan lengan kuasa. Jarak antara titik beban dengan titik tumpu disebut lengan beban. Sedangkan jarak antara titik kuasa dengan titik tumpu disebut lengan kuasa. Keuntungan mekanis tuas diberikan melalui persamaan di bawah.

Keuntungan mekanis tuas

Untuk menambah pemahaman sobat idschool, perhatikan contoh soal keuntungan mekanis tuas/pengungkit beserta dengan pembahasannya berikut ini.

Contoh Soal Keuntungan Mekanis Tuas dan Pembahasan

Sebatang bambu sepanjang 2 meter digunakan sebagai pengungkit untuk memindahkan sebongkah batu seberat 360 N. Pada bambu diletakkan penumpu yang berjarak 20 cm dari batu. Besar kuasa minimal yang harus diberikan pada ujung bambu yang lain agar batu terangkat….
A.       40 N
B.       60 N
C.       80 N
D.       100 N

Pembahasan:

Berdasarkan informasi pada soal, dapat diketahui bahwa:

  • W (berat batu) = 360 N
  • L (panjang kayu) = 2 m
  • Lb (lengan beban) = 20 cm = 0,2 m

Sehingga,

Lk = L – Lb
Lk = 2 – 0,2 = 1,8 m

Besar kuasa yang diperlukan untuk mengagnkat batu adalah

    \[ F \times L_{k} = W \times L_{b} \]

    \[ F \times 1,8 = 360 \times 0,2 \]

    \[ 1,8F = 72 \]

    \[ F = \frac{72}{1,8} = 40 \; N \]

Jawaban: A

Keuntungan Mekanis Katrol

Seperti halnya dengan keuntungan mekanis pesawat sederhana jenis tuas, keuntungan mekanis katrol dinyatakan melalui perbandingan beban dan kuasa. Perhatikan posisi letak titik tumpu, beban, dan kuasa pada katrol. Nantinya, berdasarkan letak titik tumpu, beban, dan kuasa dapat ditentukan nilai keuntungan mekanis untuk masing-masing jenis katrol.

Katrol tetap dan katrol bergerak

Pada umumnya, ada tiga jenis katrol yang digunakan pada kehidupan sehari-hari, yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol bergerak. Dalam katrol, nilai keuntungan mekanis dari tiga jenis katrol tersebut berbeda.

  • Keuntungan mekanis katrol tetap = 1 (satu)
  • Katrol bergerak memiliki keuntungan mekanis =2 (dua)
  • Pada katrol ganda/katrol majemuk memiliki nilai keuntungan mekanis sama dengan sejumlah banyak tali yang menopang benda.
Keuntungan Mekanis Katrol

Contoh Soal Keuntungan Mekanis Katrol dan Pembahasan

Sebuah benda yang beratnya 200 N diangkat menggunakan katrol bergerak. Gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut adalah ….
A.       50 N
B.       100 N
C.       200 N
D.       400 N

Pembahasan:

Keuntungan mekanis bergerak sama dengan 2, sehingga

    \[ KM = 2 \]

    \[ \frac{w}{F} = 2 \]

    \[ \frac{200}{F} = 2 \]

    \[ 2F = 200 \]

    \[ F = \frac{200}{2} = 100 \; N \]

Jadi, besar gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat beban seberat 200 N adalah 100 N.

Jawaban: B

Baca Juga: Keuntungan Menggunakan Pesawat Sederhana

Keuntungan Mekanis Bidang Miring

Nilai keuntungan mekanis bidang miring sama juga menggunakan perbandingan berat dan kuasa. Selain itu, nilai keuntungan mekanis bidang miring juga akan sebanding dengan nilai perbandingan jarak lintasan bidang miring dan ketinggian bidang miring.

Persamaan keuntungan mekanis bidang miring dapat dilihat melalui persamaan di bawah.

Keuntungan Mekanis Bidang Miring

Perhatikan pula contoh soal keuntungan mekanis bidang miring berikut untuk menambah pemahaman sobat idschool.

Contoh Soal Keuntungan Mekanis Bidang Miring dan Pembahasan

Perhatikan gambar di bawah!

Contoh soal keuntungan mekanis bidang miring dan pembahasan

Besar gaya yang dibutuhkan untuk menaikkan barang seberat 600 N menggunkan bidang miring di atas adalah ….
A.       100 N
B.       200 N
C.       600 N
D.       1.200 N

Pembahasan:

Menghitung besar gaya yang dibutuhkan:

    \[ \frac{w}{F} = \frac{S}{h} \]

    \[ \frac{600}{F} = \frac{15}{5} \]

    \[ \frac{600}{F} = 3 \]

    \[ 600 = 3 F \]

    \[ F = \frac{600}{3} = 200 \; N \]

Besar gaya yang dibutuhkan untuk menaikkan barang seberat 600 N menggunkan bidang miring tersebut adalah 200 N.

Jawaban: B

Demikianlah ulasan tentang keuntungan mekanis pesawat sederhana. Meliputi keuntungan mekanis tuas, keuntungan mekanis katrol, dan keuntungan mekanis bidang miring. Terimakasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.

Baca Juga: Sistem Katrol Majemuk

One thought on “Keuntungan Mekanis Pesawat Sederhana

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.