Dokumen tersebut membahas tentang pesawat sederhana, meliputi sejarahnya, definisi dan fungsinya, contoh-contoh pesawat sederhana seperti tuas, katrol, dan bidang miring beserta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Pesawat sederhana dirancang untuk mempermudah pekerjaan manusia dengan memanfaatkan prinsip mekanika seperti menggandakan gaya, mengubah arah gerak, dan memper

1. Pesawat Sederhana
by kelompok 3, 8-5
Annisa Amalia Sholeka
Balqis Nabila Didi
Root Rossinta Schumann
Selma Nirwana Surya Putri
Siti Fatimah
Tiara Yuliandini
Zahira Erawati

2. Konsep Pembahasan
# Sejarah Pesawat Sederhana
# Pengertian dan fungsi Pesawat Sederhana
# Tuas dan pembahasan
# Katrol dan pembahasan
# Bidang Miring
# Penerapan Pesawat Sederhana dalam kehidupan
sehari-hari

3. Sejarah Pesawat Sederhana
Ide pertama dari pesawat sederhana
berawal dari seorang filsuf Yunani Archimedes sekitar
abad ke-3 sebelum masehi. Ia mempelajari 3 pesawat
sederhana: katrol, pengungkit, dan sekrup. Ia
menemukan rumusan untuk mencari keuntungan
mekanik pada pengungkit. Para ilmuwan Yunani
sendiri akhirnya mendefinisikan 5 macam pesawat
sederhana (tidak termasuk bidang miring) dan
mereka dapat menghitung keuntungan mekanik
semua alat-alat tersebut (meski perhitungan untuk
baji dan sekrup tidak terlalu akurat dikarenakan gaya
gesek yang besar). Hero dari Alexandria (sekitar 10–
75 AD) dalam karyanya Mechanics mendefinisikan
ada 5 pesawat sederhana: pengungkit, kerekan, katrol,
baji, dan katrol. dan menjelaskan alat-alatnya
mengenai cara pembuatan dan kegunaanya.
Archimedes

4. Pengertian dan Fungsi Pesawat Sederhana
Manusia selalu berusaha untuk melakukan segala sesuatu secara efisien dan
mudah. Untuk itu diciptakan berbagai alat bantu sehingga pekerjaan yang dilakukan
menjadi lebih mudah, lebih cepat, lebih baik, dan lebih murah.
Alat untuk mempercepat dan mempermudah melakukan kerja atau usaha
disebut pesawat. Pesawat yang dirancang sangat sederhana dan dibuat dengan bahan
yang sederhana disebut pesawat sederhana.
Pesawat sederhana dibuat dengan tujuan untuk :
a. Membantu manusia melakukan pekerjaan berat menjadi lebih ringan;
b. Melipat gandakan gaya atau kemampuan;
c. Mengubah alat gaya yang dilakukan;
d. Memperbesar kecepatan atau untuk melakukan perpindahan yang besar.
Dalam keperluan sehari-hari banyak
diantaranya tuas, katrol, dan bidang miring.
dijumpai
pesawat
sederhana,

5. Pengertian dan Fungsi Pesawat Sederhana

6. Tuas.
Tuas merupakan pesawat sederhana yg mampu melipatgandakan gaya. Tuas
digunakan untuk mengungkit benda yang berat dengan menempatkan ujungnya di
bawah benda. Caranya dengan menumpu di suatu titik dan menekan atau mengangkat
pangkalnya.
Perhatikan gambar di samping!
Titik tempat tuas bertumpu disebut titik
tumpu (T). Ujung batang (tuas) tempat
beban diangkat disebut titik beban (B) dan
pangkal batang yang ditekan/diangkat
untuk mengimbangi gaya berat beban
disebut titik kuasa (K).
Jarak titik beban ke titik tumpu disebut lengan beban (lB) dan jarak titik
kuasa ke titik tumpu disebut lengan kuasa (lK). Jika gaya berat beban wB diimbangi
gaya kuasa FK’ dalam keseimbangan tuas berlaku hubungan :
Beban (W) × lengan beban (Lb) = kuasa (F) × lengan kuasa (Lk)

7. Tuas.
Hubungan tersebut dapat dirumuskan
sebagai berikut :
Pada tuas yg berada dalam keseimbangan,
secara matematis berlaku hubungan :
Keuntungan Mekanik (KM) sebuah tuas adalah perbandingan antara gaya
berat beban dan gaya kuasa serta antara lengan kuasa dengan lengan beban.

8. Tuas.
Contoh soal :
Sebuah linggis dipakai untuk mengungkit batu yang beratnya 600 N. Jika
panjang linggis 1,5 m & lengan beban 50 cm, berapa gaya kuasa untuk mengungkit batu
tersebut dan keuntungan mekaniknya?
● Diket
: wB = 600 N ; l = 1,5 m ; lB = 50 cm (0,5 m)
● Ditanya
: FK dan KM .........?
● Jawab
:
a. lK = l – lB = 1,5 m – 0,5 m = 1 m.
wBlB = FKlK
600 N × 0,5 N = FK × 1 m
300 Nm = FK × 1 m
FK = 300 Nm : 1 m = 300 N.
Jadi, besar gaya kuasa 300 N.
b. KM = lK = 1 m = 2.
lB = 0,5 m
Jadi, keuntungan mekanisnya adalah 2.

9. Tuas.
Pesawat sederhana yang menggunakan prinsip tuas dapat dibedakan menjadi
3 jenis, yaitu tuas jenis pertama, kedua, dan ketiga.
1. Tuas Jenis Pertama
Titik tumpu (T) terletak diantara titik kuasa (K) dan titik beban (B). Tuas yang
termasuk jenis pertama contohnya gunting, tang, linggis, dan palu pencabut paku.
Berikut contohnya :

10. Tuas.
2. Tuas Jenis Kedua
Titik beban (B) terletak diantara titik tumpu (T) dan titik kuasa (K). Tuas
yang termasuk jenis kedua adalah gerobak dorong, pembuka kaleng atau
botol,pemotong kertas, dan pemecah biji. Berikut contoh dari tuas jenis 2 :

11. Tuas.
3. Tuas Jenis Ketiga
Titik kuasa (K) terletak diantara titik tumpu (T) dan titik beban (B). Tuas yng
termasuk jenis ketiga adalah sekop, pancingan, dan lengan bawah saat mengangkat
beban.

12. Katrol.
Pernahkah kamu melihat orang mengambil air di sumur dengan menggunakan
timba? Orang akan menggunakan katrol untuk membantu mengangkat
atau memindahkan air dari dalam sumur.
Katrol adalah roda dengan galur yang melingkar (seperti pelek sepeda). Seperti
halnya tuas, katrol juga memiliki titik tumpu,kuasa, dan beban. Katrol terdiri atas katrol
tetap, katrol bergerak, katrol kombinasi (takal), dan katrol (roda) bergandar.
a. Katrol Tetap
Sesuai dengan namanya, sistem katrol
ini dibuat sedemikian rupa sehingga katrol
tersebut tetap pada posisinya. Katrol tetap adalah
katrol yang letaknya tetap (tidak bergerak). Katrol
tetap sering digunakan pada sumur timba.
Seperti halnya tuas, titik A adalah titik
tumpu, titik B adalah titik beban, dan titik C
adalah titik kuasa. Jarak AC adalah lengan
kuasa (lk) dan jarak AB adalah lengan beban (lb).

13. Katrol.
Setelah diketahui jarak lengan beban dan lengan kuasa maka keuntungan mekanis
(KM) katrol tetap dapat dicari. Sama halnya seperti mencari keuntungan mekanis (KM)
pada tuas, maka keuntungan mekanis (KM) pada katrol tetap adalah sebagai berikut :
Jarak lengan beban (AB) sama dengan jarak lengan kuasa (AC) atau lb = lk atau AB
= AC, oleh karena itu keuntungan mekanis katrol tetap adalah 1.
Meskipun keuntungan mekanis menggunakan katrol ini sama dengan satu,
namun beban akan terasa lebih ringan daripada tanpa katrol (langsung dengan tali).
Hal ini disebabkan oleh gaya yang dilakukan searah dengan berat badan. Akan tetapi
dampak dari keuntungan mekanis sama dengan 1 (satu) adalah gaya yang kita
keluarkan akan sama dengan berat benda, sehingga katrol tetapi tidak bisa digunakan
untuk mengangkat benda yang massanya besar.

14. Katrol.
Akan tetapi, pemanfaatan katrol tetap hanya bisa digunakan
untuk menarik atau mengangkat benda yang massanya kecil,
contohnya :
•
Menarik air dari sumur dengan timba
•
Menaikkan bendera pada saat upacara
•
Menaikan sangkar burung pada saat even lomba burung
b.
Katrol Bergerak
Katrol bergerak adalah katrol yang
bergerak jika sedang digunakan. Titik A adalah
titik beban, titik B adalah titik kuasa, dan titik C
adalah titik tumpu. Jarak AC adalah lengan
beban dan jarak BC adalah lengan kuasa.
Keuntungan mekanisnya sebagai berikut :

15. Katrol.
Karena BC = 2 AC, maka keuntungan mekanisnya :
Jadi, katrol bergerak mempunyai keuntungan mekanis 2, artinya perbandingan
antara berat beban dan gaya sama dengan dua. Jika kamu mengangkat beban
menggunakan katrol jenis ini, kamu hanya perlu memberikan gaya sebesar setengah
kali berat beban.
Walaupun katrol bergerak memiliki keuntungan mekanis 2 yang artinya untuk
mengangkat benda diperlukan gaya setengah dari berat benda tersebut, tidak bisa
diterapkan di dalam menaikkan air dari dalam sumur dengan menggunakan katrol
bergerak karena gaya yang kita berikan arahnya berlawanan dengan arah berat benda.
Selain melawan berat benda, juga akan melawan berat tubuh kita sendiri.

16. Katrol.
c.
Katrol Kombinasi (takal) atau Sistem Katrol
Katrol kombinasi merupakan gabungan katrol
tetap dan katrol bergerak yang juga disebut takal.
Jadi pengertian takal adalah katrol majemuk yang
terdiri atas katrol-katrol tetap dan katrol-katrol
bergerak. Takal biasa digunakan untuk mengangkat
beban yang massanya besar. Biasanya, sistem katrol
ini digunakan untuk mengangkat beban yang
massanya mencapai beberapa ton, misalnya
kerangka jembatan dan peti kemas. Dengan sistem
katrol, kuasa yang diperlukan untuk mengangkat
beban tersebut dapat semakin diperkecil. Takal
dapat menggunakan dua katrol di mana satu
sebagai katrol tetap dipasang di atas dan satu lagi
sebagai katrol bergerak. Takal juga dapat
menggunakan tiga atau empat katrol.

17. Katrol.
Keuntungan mekanik tergantung jumlah katrol dan tali yang menanggung beban.
Jika gaya gesekan katrol diabaikan, untuk sistem katrol berlaku persamaan berikut:
w=2 F n
Keterangan :
* w = beban (N)
* F = gaya (N)
* N = banyaknya katrol
Keuntungan mekanik dari sistem katrol adalah
ada.
Jadi keuntungan mekanik sistem katrol bergantung pada banyaknya katrol yang

18. Katrol.
d. Katrol (Roda) Bergandar
Katrol (roda) bergandar adalah beberapa katrol
yang disatukan sumbunya. Katrol besar untuk gaya
yang bekerja, sedangkan katrol kecil untuk beban.
Keuntungan mekanis katrol bergandar adalah pada
perbandingan jari-jari roda besar (R) dan jari-jari
roda kecil (r), yaitu :

19. Bidang Miring.
Bidang miring adalah suatu permukaan datar yang memiliki suatu sudut, yang
bukan sudut tegak lurus, terhadap permukaan horizontal. Penerapan bidang miring
dapat mengatasi hambatan besar dengan menerapkan gaya yang relatif lebih kecil
melalui jarak yang lebih jauh, dari pada jika beban itu diangkat vertikal. Dalam
istilah teknik sipil, kemiringan (rasio tinggi dan jarak) sering disebut dengan gradien.
Bidang miring adalah salah satu pesawat sederhana yang umum dikenal.
Bagian-Bagian Bidang Miring
Bagian-bagian penting pada bidang miring dapat digambarkan sebagai berikut :
Keterangan :
B: Berat beban (yang akan dipindahkan)
F: Gaya (untuk memindahkan beban)
S: panjang lintasan miring (Jarak antara
ujung-ujung lintasan miring)
h: ketinggian tempat (Jarak antara lantai
dengan tempat yang akan digunakan untuk
meletakkan beban)

20. Bidang Miring.
Prinsip Kerja Bidang Miring
Untuk mengangkat beban yang beratnya (B) ke tempat yang tingginya (h)
diperlukan kerja sebesar W = B x h, apabila usaha sebesar W melalui bidang miring yang
panjangnya s diperlukan kerja sebesar W = F x s. Karena kerja yang dilakukan sama besar,
maka dapat dirumuskan sebagai berikut : Keterangan : B = berat beban ( satuannya
Newton ) h = tinggi ( satuannya meter ) s = panjang lintasan miring ( satuannya meter ) F
= gaya kuasa untuk mengangkat beban ( satuannya Newton ).
Contoh :
Sebuah peti beratnya 2000 N akan dipindahkan pada ketinggian 1,5 m melalui
bidang miring yang panjangnya 3m. Berapa gaya yang diperlukan untuk memindahkan
bidang miring tersebut?
Penyelesaian :
Diketahui : B = 2000 N
h = 1,5 m
s=3m
Ditanya : F = ..... ?
Jawab :
Jadi untuk mengangkat beban
2000 N diperlukan gaya
sebesar 1000 N

21. Bidang Miring.
Keuntungan Mekanik Bidang Miring
Keuntungan Mekanik Bidang miring dengan menggunakan bidang miring
beban kerja terasa lebih ringan, berarti kita memperoleh keuntungan. Keuntungan
yang diperoleh jika menggunakan bidang miring disebut keuntungan mekanik bidang
miring. Besarnya keuntungan mekanik dinyatakan sebagai perbandingan antara berat
beban yang akan diangkat dengan besar gaya kuasa yang diperlukan.
KM bidang miring, yaitu :
Dalam pekerjaan sehari-hari bidang miring digunakan untuk alat kerja,
misalnya baji (kapak, pisau, pahat, paku) dan sekrup.

22. Penerapan Pesawat Sederhana dalam
keseharian
Baji
Baji adalah benda keras yang terbuat dari batu atau
logam yang dibuat tebal pada salah satu ujungnya sedangkan
ujung yang lain dibuat lebih tipis sehingga bagian ujung yang
tipis menjadi lebih tajam. Pada zaman dahulu baji digunakan
untuk membelah kayu atau memotong hewan dan memotong
benda-benda lain.
Pada zaman sekarang, peralatan rumah tangga
yang dibuat dalam bentuk baji misalnya :
• Kapak digunakan untuk membelah atau memotong
kayu.
• Pisau digunakan untuk memotong, biasanya sebagai
alat dapur.
• Paku digunakan untuk menyambung benda yg keras.
• Pahat digunakan oleh tukang ukir untuk membuat
patung.

23. Penerapan Pesawat Sederhana dalam
keseharian
Sekrup
Sekrup adalah salah satu alat yang
menggunakan prinsip bidang miring. Pada
dasarnya sekrup adalah bidang miring yang
melilit pada sebuah silinder oleh karena itu
apabila sekrup diputar atau diulir maka sekrup
tersebut dapat bergerak maju mundur
Gir
Gir adalah roda bergerigi. Gir biasa
menambah gaya atau kecepatan, tergantung pada
ukuran gir dan jumlah giginya. Gir yang digerakkan
oleh gir yang lebih kecil berputar lebih lambat
daripada gir yang lebih kecil tsb, tapi gayanya lebih
besar. Sementara gir yang digerakkan oleh gir yang
lebih besar tapi gayanya lebih kecil. Gir biasa
terdapat pada rantai sepeda dan jam mekanis.

24. Penerapan Pesawat Sederhana dalam
keseharian
Roda Kemudi
Kemudi sebuah mobil merupakan
contoh prinsip roda dan poros. Poros berputar
dengan gaya yang lebih besar daripada usaha
yang dibutuhkan untuk memutar kemudi.
Gerobak Dorong
Gerobak dorong bekerja dengan prinsip
tuas 2. Beban terletak diantara usaha dan titik putar.

25. Penerapan Pesawat Sederhana dalam
keseharian
Joran Pancing
Joran (batang) pancing merupakan tuas
ketiga. Beban bergerak lebih jauh daripada usaha,
tetapi gayanya lebih kecil. Usaha berada diantara
beban dan titik putar.
Gunting
Gunting terdiri atas dua batang tuas yang
bertumpu pada engsel.