Upload
dody-setiawan
View
53
Download
7
Embed Size (px)
Citation preview
1
Judul: PESAWAT SEDERHANA
I. KAJIAN PUSTAKA
A. Pengertian Pesawat Sederhana
Kita memerlukan gaya untuk melakukan berbagai pekerjaan. Gaya itu dilakukan
oleh otot. Kekuatan otot manusia terbatas. Tentu kita pernah menemui kesulitan
dalam melakukan suatu pekerjaan. Misalnya membuka tutup botol, memanjat pohon,
menimba air, dan memindahkan barang yang berat. Oleh karena itu, kita memerlukan
alat untuk mempermudah pekerjaan tersebut. Kita dapat menggunakan pesawat.
Pesawat dapat memperkecil gaya yang kamu keluarkan. Semua jenis alat yang
digunakan untuk memudahkan pekerjaan manusia disebut pesawat. Kesederhanaan
dalam penggunaannya menyebabkan alat-alat tersebut dikenal dengan sebutan
pesawat sederhana. ( Heri Sulityanto : 2009 ). Pesawat sederhana adalah alat-alat
yang dapat memudahkan pekerjaan manusia ( Choiril Azmiyawati : 2009 )
B. Jenis-Jenis Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana dikelompokkan menjadi empat jenis, yaitu pengungkit,
bidang miring, katrol, dan roda berporos.)
1. Pengungkit
Pengungkit sering juga disebut tuas. Pengungkit atau tuas adalah alat sederhana
yang digunakan untuk mengungkit yang terbuat dari batang besi, kayu dan bahan-
2
bahan lainnya. Pengungkit memiliki bagian-bagian khusus seperti kuasa, titik tumpu
dan beban. Dilihat dari posisi kuasa, titik tumpu, dan beban, pengungkit dibedakan
menjadi tiga macam, yaitu pengungkit jenis pertama, kedua, dan ketiga. ( Teguh
Purwantari : 2009 ).
a. Pengungkit jenis pertama
Pengungkit atau tuas jenis ini memiliki posisi kuasa, titik tumpu, dan beban atau
posisi sebaliknya, yaitu beban, titik tumpu, dan beban. Dengan demikian posisi titik
tumpu selalu berada di antara beban dan kuasa. Contoh pengungkit jenis pertama
antara lain jungkat-jungkit, penggunaan tang, linggis, dan gunting ( Teguh Purwantari
: 2009 ).
b. Pengungkit jenis kedua
Posisi tuas jenis kedua adalah titik tumpu, beban dan kuasa. Juga sebaliknya
kuasa, beban, dan titik tumpu. Tuas jenis kedua memiliki posisi beban di antara titik
tumput dan kuasa. Contoh: pembuka tutup botol, gerobag ( Teguh Purwantari : 2009).
c. Pengungkit jenis ketiga
Pengungkit jenis ketiga ini memiliki posisi beban, kuasa, dan titik tumpu. Dapat
juga berposisi titik tumpu, kuasa, dan beban. Pada jenis ini kuasa berada di antara
beban dan titik tumpu. Misalnya posisi orang memancing, orang menyekop pasir,
orang menjepit kue dengan penjepit kue dan sebagainya ( Teguh Purwantari : 2009 ).
3
2. Bidang Miring
Bidang miring juga termasuk pesawat sederhana. Bidang miring sering
ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Bidang miring adalah suatu bidang yang
permukaannya miring, di mana sisi yang satu lebih tinggi dari sisi yang lainnya
( Teguh Purwantari : 2009 ). Fungsinya adalah untuk mempermudah manusia dalam
melakukan pekerjaan. Kegunaan yang lain adalah untuk menjaga keselamatan
manusia dan memperkecil gaya. Beberapa contoh kegunaan bidang miring dalam
kehidupan sehari-hari, yaitu:
a. Jalan berkelok-kelok di pegunungan
Jalan di pegunungan dibuat berkelok-kelok demi tujuan tertentu. Jalan yang
dibuat demikian menyebabkan kecuraman menjadi kecil. Sebuah mobil akan merasa
susah mencapai ketinggian suatu tempat di gunung. Hal ini terjadi bila jalan di
pegunungan dibuat lurus. Gaya yang dibutuhkan menjadi sangat besar. Keadaan akan
berbeda bila jalan dibuat berkelok-kelok. Meskipun jarak tempuh jauh, namun mobil
dapat sampai dengan gaya yang lebih kecil. Keselamatan penumpang mobil juga akan
lebih terjamin.
b. Tangga
Contoh yang lain adalah pada penggunaan tangga. Orang memperbaiki kabel
listrik membutuhkan tangga. Tangga membantu seseorang untuk dapat naik ke tempat
yang lebih tinggi.
4
c. Papan miring
Usaha yang dilakukan manusia menjadi lebih kecil karena alat tersebut. Barang
yang berat dapat dipindahkan dengan lebih ringan. Misalnya ketika memasukkan
drum berat ke dalam truk, menggunakan papan yang dibuat miring. Papan tersebut
dipakai untuk menggelindingkan beban ke atas truk.
3. Katrol
Katrol juga termasuk pesawat sederhana. Katrol adalah suatu alat yang
digunakan untuk mengangkat benda. Bentuk katrol terdiri dari roda kecil dengan
aluran tertentu dan tali ( Teguh Purwantari : 2009 ) Katrol yang dikaitkan dengan tali
bergerak memutar menarik beban. Bila tali ditarik, maka roda akan memuatar
menarik beban. Gaya yang dipakai akan sedikit dibandingkan dengan menarik beban
secara langsung. Katrol dibedakan menjadi 5 macam, yaitu :
a. Katrol tetap
Posisi katrol tetap selalu tetap dan tidak berpindah tempat. Prinsip kerja katrol
tetap dapat diterapkan pada sumur air pada kehidupan kita. Beban yang tidak terikat
langsung akan ditarik dengan melewati roda. Benda yang terangkat membutuhkan
gaya yang lebih kecil. Bayangkan seseorang mengambil air secara langsung dengan
timba. Tentunya ia akan merasa berat dibanding dengan mengambil menggunakan
katrol tetap. Jadi katrol tetap adalah sebuah alat yang dipakai mengangkat benda
5
dengan roda yang tidak berpindah-pindah dan berputar pada porosnya. ( Teguh
Purwantari : 2009 )
b. Katrol bebas
Katrol bebas adalah katrol yang memiliki posisi berubah-ubah (bebas) ( Teguh
Purwantari : 2009 )Gerakan katrol bebas memutar pada tali yang dilewatinya. Beban
biasanya diletakkan pada katrol yang terletak di atas tali. Ujung tali akan dikaitkan
pada tempat yang tetap. Sedangkan ujung lain digunakan sebagai penarik. Jika
dibandingkan dengan katrol tetap maka katrol bebas memerlukan gaya yang lebih
kecil untuk mengangkat beban.
c. Katrol majemuk
Katrol mejemuk memiliki bentuk yang lebih kompleks dan rumit. Katrol
majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan bebas. Setiap roda berjalan
memutar pada tali-tali yang dililitkan. Katrol majemuk digunakan untuk mengangkat
beban. Gaya yang dibutuhkan lebih kecil dari katrol tetap dan katrol bebas. Semakin
banyak katrol yang digunakan, maka semakin kecil pula gaya yang dibutuhkan.
4. Roda Berporos
Roda berporos merupakan roda yang di dihubungkan dengan sebuah poros yang
dapat berputar bersama-sama. Roda berporos merupakan salah satu jenis pesawat
sederhana yang banyak ditemukan pada alat-alat seperti setir mobil, setir kapal, roda
sepeda, roda kendaraan bermotor, dan gerinda.
6
II. PELAKSANAAN PRAKTIKUM
A. Praktikum 1 : Pengungkit
1. Alat
a. Tiang neraca
b. Dudukan neraca beralur
c. Lengan neraca beralur
d. Penggantungan piring neraca
e. Piringan neraca
f. Neraca pegas
g. Kubus aluminium
h. Kotak KIT IPA
2. Bahan
-
3. Langkah Kerja
a. Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan.
b. Meletakkan tiang neraca tegak lurus (berdiri) di atas meja.
c. Memasukkan lengan neraca beralur kedalam dudukan nerca beralur.
d. Meletakkan dudukan neraca diatas tiang nerca pada kedudukan yang seimbang.
e. Meletakkan piring neraca pada ujung kiri lengan neraca beralur dengan
menggunakan penggantung piring neraca.
7
f. Mengkaitkan neraca pegas pada ujung lengan kanan neraca beralur.
g. Meletakkan kubus aluminium di atas piring neraca.
h. Menarik neraca pegas agar terjadi keseimbangan antara lengan kanan dan lengan
kiri. Kemudian mencatat panjang renggangan pegas.
i. Mengulangi kegiatan di atas dengan memindahkan titik tumpu neraca yakni yang
pertama bergeser dua lubang ke kanan dan yang kedua bergeser dua lubang ke
kiri. Kemudian mencatat panjang regangan pegas masing-masing.
j. Menjawab pertanyaan yang ada di bagian bawah langkah kerja sesuai hasil
pengamatan.
k. Membuat kesimpulan dari percobaan tersebut.
B. Praktikum 2 : Bidang Miring
1. Alat
a. Tutup kotak resonansi
b. Neraca pegas
c. Kubus kayu
d. Kubus kayu dan kubus aluminium
e. Kotak KIT IPA
f. Papan Tripleks
2. Langkah Kerja
a. Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan.
8
b. Mengangkat kotak resonansi dengan cara mengaitkan pengait pada neraca pegas
pada kaitan pada kotak resonansi. Menghitung panjang regangan pegas.
c. Membuat bidang miring dengan cara memiringkan papan tripleks dan
meletakkan kotak resonansi yang telah dikaitkan di atas bidang miring tersebut.
Menarik kotak resonansi dari bawah ke atas dan menghitung panjang regangan
pegas.
d. Melandaikan kemiringan papan triplek dan tariklah kotak resonansi dari bawah
ke atas. Menghitung panjang regangan pegas.
e. Meninggikan kemiringan papan tripleks dari kondisi awal dan tariklah kotak
resonansi dari bawah ke atas. Menghitung panjang regangan pegas.
f. Membuat tabel hasil pengamatan sesuai kreativitas kemudian mengisi tabel
tersebut sesuai hasil pengamatan.
g. Membandingkan panjang regangan pegas pada langkah 1,2 dan 3, 4 dan 5
kemudian membuat kesimpulan.
C. Praktikum 3 : Katrol
1. Alat
a. Piring neraca
b. Katrol tunggal 2 buah
c. Penggantung piring
d. Kartu plastik
e. Kubus kayu
9
f. Gantungan hampa udara
g. Kubus aluminium
h. Mur baut dudukan
i. Tali
2. Bahan
-
3. Langkah Kerja
a. Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan.
b. Menggantung piring neraca pada neraca pegas dan isilah piring neraca dengan
kubus kayu dan aluminium, kemudian menghitung panjang regangan neraca
pegas tersebut.
c. Memasangkan gantungan hampa udara pada dinding yang permukaannya halus,
kemudian menggantung neraca pegas yang telah dibebani piring neraca pada
gantungan hampa udara yang telah dikaitkan dengan katrol. Meletakkan kubus
kayu di atas piring neraca. Menghitung panjang regangan neraca pegas tersebut.
d. Melakukan langkah kerja nomor 2 dan mengaitkan. Hitunglah panjang regangan
neraca pegas tersebut.
e. Mencari selisih antara langkah 1, 2 dan 3, kemudian membuat kesimpulan pada
percobaan ini.
10
D. Praktikum 4 : Roda
1. Alat
a. Kereta beroda empat
b. Kotak resonansi
c. Neraca pegas
2. Bahan
-
3. Langkah Kerja
a. Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan.
b. Mengaitkan neraca pegas dengan kotak resonansi, kemudian menghitung
regangan pegas apabila kotak tersebut ditarik di atas papan tripleks.
c. Pasangkanlah kereta roda empat sebagai alat pengangkut kotak. Kemudian
meletakkan kotak resonansi di atas roda dan ukurlah regangan pegas setelah
kotak resonansi ditarik di atas papan.
d. Menghitung selisih panjang regangan pegasnya berdasarkan hasil percobaan
pada langkah 1 dan 2
e. Membuat kesimpulan dari hasil percobaan tersebut.
11
III. HASIL PENGAMATAN PRAKTIKUM
A. Hasil Pengamatan Praktikum
1. Hasil Pengamatan Praktikum 1 : Pengungkit
15
IV. Analisis Hasil Pengamatan Praktikum
A. Analisis Hasil Pengamatan Praktikum 1 : Pengungkit
Menyediakan alat dan bahan yang dibutuhkan berupa tiang neraca, dudukan
neraca beralur, lengang neraca beralur, penggantungan piring neraca, piringan neraca,
nerca pegas, dan kubus aluminium. Selanjutnya meletakkan tiang neraca tegak lurus
(berdiri) di atas meja. Kemudian memasukkan lengan neraca beralur kedalam
dudukan nerca beralur. Setelah itu dudukan neraca diletakkan diatas tiang neraca
pada kedudukan yang seimbang.
Piring neraca diletakkan pada ujung kiri lengan neraca beralur dengan
menggunakan penggantung piring neraca. Kemudian neraca pegas diletakkan pada
ujung lengan kanan neraca beralur. Selanjutnya kubus aluminium diletakkan di atas
piring neraca. Kemudian neraca pegas ditarik agar terjadi keseimbangan antara
lengan kanan dan lengan kiri. kegiatan tersebut diulangi dengan memindahkan titik
tumpu neraca yakni yang pertama bergeser dua lubang ke kanan dan yang kedua
bergeser dua lubang ke kiri. Kemudian mencatat panjang regangan pegas masing-
masing.
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan dapat diperoleh bahwa panjang
regangan pegas saat neraca dalam keadaan seimbang adalah 0,3 N. Sedangkan
16
panjang regangan pegas ketika neraca dalam kedudukan digeser 2 kali ke kanan
adalah 0,6 N serta panjang regangan pegas ketika neraca dalam kedudukan digeser 2
kali ke kiri adalah 0,3 N.
B. Analisis Hasil Pengamatan Praktikum 2 : Bidang Miring
Alat dan bahan yang dibutuhkan berupa tutup kotak resonansi, neraca pegas,
kubus kayu, kubus aluminium, dan papan triplek. Pertama kotak resonansi diangkat
dengan cara mengaitkan pengait pada neraca pegas pada kaitan pada kotak resonansi.
Kemudian panjang regangan pegasnya dihitung. Setelah itu bidang miring dibuat
dengan cara memiringkan papan tripleks dan meletakkan kotak resonansi yang telah
dikaitkan di atas bidang miring tersebut. Selanjutnya kotak resonansi ditarik dari
bawah ke atas dan menghitung panjang regangan pegas.
Langkah selanjutnya adalah kemiringan papan triplek dilandaikan dan kotak
resonansi ditarik dari bawah ke atas kemudian panjang regangan pegasnya dihitung.
Selanjutnya kemiringan papan tripleks ditinggikan dari kondisi awal dan kotak
resonansi dirtarik dari bawah ke atas setalah itu panjang regangan pegasnya kembali
dihitung . kemudian panjang regangan pegas pada langkah-langkah tersebut
dibandingkan.
Berdasarkan pengamtan yang dilakukan diperoleh bahwa panjang regangan
pegas saat kotak resonansi ditarik adalah 0,8 N, panjang regangan pegas saat papan
dimiringkan adalah 0,5 N. Pada saat papan triplek dilandaikan panjang regangang
pegas adalah 0,3 sedangkan pada saat papan triplek ditinggikan panjang regangan
pegas adalah 0,6 N.
17
C. Analisis Hasil Pengamatan Praktikum 3 : Katrol
Alat dan bahan yang dibutuhkan berupa piring neraca, katrol tunggal 2 buah,
penggantung piring, kartu plastic, kubus kayu, gantungan hampa udara, kubus
aluminium, mur baut dudukan, dan tali. Pertama piring neraca pada neraca pegas
digantung dan piring neraca diisi dengan kubus kayu dan aluminium, kemudian
menghitung panjang regangan neraca pegas tersebut. Langkah selanjutnya denagan
memasang gantungan hampa udara pada dinding yang permukaannya halus,
kemudian menggantung neraca pegas yang telah dibebani piring neraca pada
gantungan hampa udara yang telah dikaitkan dengan katrol.
Langkah selanjutnya kubus kayu diletakkan di atas piring neraca. Setelah
panjang regangan neraca pegas tersebut dihitung. Selanjutnya melakukan langkah
kerja nomor 2 dan mengaitkan katrol kedua lalu meletakkan kubus aluminium dan
kubus kayu di atas pring neraca. Setalah itu menghitung panjang regangan neraca
pegas tersebut.Berdasarkan pengamatan yang dilakukakan diperoleh bahwa panjang
regangan pada saat kubus kayu dan aluminium dikaitkan di neraca pegas adalah 0,3
N, pada katrol tetap panjang regangannya adalah 0,4 N, sedangkan pada katrol bebas
panjang regangannya adalah 0,6 N.
18
D. Analisis Hasil Pengamatan Praktikum 4 : Roda
Alat dan bahan yang disediakan berupa kereta roda empat, kotak resonansi, dan
neraca pegas. Pertama neraca pegas dikaitkan dengan kotak resonansi, kemudian
regangan pegas dihitung apabila kotak tersebut ditarik di atas papan tripleks.
Selanjutnya kereta roda empat dipasang sebagai alat pengangkut kotak. Kemudian
kotak resonansi diletakkan di atas roda dan regangan pegas diukur setelah kotak
resonansi ditarik di atas papan.
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan diperoleh bahwa saat kotak resonansi
ditarik tanpa menggunakan roda panjang regangannya sebesar 10 N, sedangkan pada
saat kotak resonansi dipasangkan roda panjang regangannya saat ditarik sebesar 0,3
N.
19
V. KESIMPULAN
A. Kesimpulan Praktikum 1: Pengungkit
Dari hasil pengamatan praktikum pertama tentang pengungkit diperoleh bahwa
panjang regangan pegas saat neraca dalam keadaan seimbang adalah 0,3 N.
Sedangkan panjang regangan pegas ketika neraca dalam kedudukan digeser 2 kali ke
kanan adalah 0,6 N serta panjang regangan pegas ketika neraca dalam kedudukan
digeser 2 kali ke kiri adalah 0,3 N. sehingga dapat disimpulkan bahwa semakin dekat
beban dengan tumpuan maka semakin besar gaya yang dihasilkan.
B. Kesimpulan Praktikum 2: Bidang Miring
Pada praktikum tentang bidang miring diperoleh bahwa panjang regangan pegas
saat kotak resonansi ditarik adalah 0,8 N, panjang regangan pegas saat papan
dimiringkan adalah 0,5 N. Pada saat papan triplek dilandaikan panjang regangang
pegas adalah 0,3 sedangkan pada saat papan triplek ditinggikan panjang regangan
pegas adalah 0,6 N. berdasarkan hal tersebut dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi
permukaan bidang miring maka gaya yang dihasilkan semakin besar.
20
C. Kesimpulan Praktikum 3: Katrol
Pada praktikum ketiga tentang katrol diperoleh bahwa panjang regangan pada
saat kubus kayu dan aluminium dikaitkan di neraca pegas adalah 0,3 N, pada katrol
tetap panjang regangannya adalah 0,4 N, sedangkan pada katrol bebas panjang
regangannya adalah 0,6 N. sehingga dapat disimpulkan bahwa gaya yang dihasilkan
D. Kesimpulan Praktikum 4: Roda
Pada praktikum tentang roda diperoleh bahwa saat kotak resonansi ditarik tanpa
menggunakan roda panjang regangannya sebesar 10 N, sedangkan pada saat kotak
resonansi dipasangkan roda panjang regangannya saat ditarik sebesar 0,3 N. sehingga
dapat disimpulkan bahwa panjang regangan yang dihasilkan lebih kecil apabila
menggunakan roda daripada tidak menggunkan roda
21
DAFTAR PUSTAKA
Azmiyawati Choiril. 2009. IPA 5 Salingtemas. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen
Pendidikan Nasional
Purwantari Teguh. 2009. Ilmu Pengetahuan Alam V. Jakarta : Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
Sulistyanto Heri. 2009. Ilmu Pengetahuan Alam V. Jakarta : Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional