TUAS
Hayo, ada yang masih ingat apa itu pesawat sederhana?
Ternyata, tuas ini termasuk ke dalam kelompok pesawat sederhana, lho. Tuas atau pengungkit adalah pesawat sederhana yang biasanya terbuat dari kayu dengan tumpu di salah satu titiknya dan digunakan untuk mengangkat sesuatu yang berat. Pada tuas, terdapat beberapa istilah penting yang bisa kamu ketahui nih, di antaranya:
Selain istilah-istilah di atas, kita juga bisa lho menghitung seberapa besar gaya yang kita keluarkan dengan rumus di bawah ini:
Sementara itu, kita juga bisa mengetahui nilai keuntungan mekanis dari tuas tersebut. Apa sih keuntungan mekanis itu? Keuntungan mekanis adalah angka yang menunjukkan berapa kali pesawat sederhana dapat menggandakan gaya. Caranya ada pada rumus berikut ini:
Oke, setelah kamu tahu apa itu tuas, sekarang ayo kita kenali apa saja jenis-jenis tuas itu, ya. So, let’s check this out!
Tuas atau pengungkit digolongkan menjadi tiga jenis, lho. Penggolongan ini didasarkan pada letak titik tumpu, titik beban, dan titik kuasanya. Hayo, siapa yang bisa menebak apa saja jenis-jenisnya? Yap, ketiga jenis tuas tersebut di antaranya adalah sebagai berikut:
1. Tuas jenis pertama
Pada tuas jenis pertama, letak titik tumpu berada di antara titik beban dan titik kuasanya. Contoh alat yang termasuk ke dalam tuas jenis pertama antara lain gunting kuku, gunting, pemotong rumput, tang, linggis, dan jungkat jungkit. Siapa nih yang suka main jungkat jungkit?
Permainan enjot-enjotan, kalau kids jaman now lebih mengenalnya dengan nama jungkat jungkit (sumber: giphy.com)
2. Tuas jenis kedua
Selanjutnya adalah tuas jenis kedua. Kalau tuas jenis kedua, letak titik bebannya yang berada di antara titik tumpu dan titik kuasa. Nah, contoh-contoh alat yang merupakan tuas jenis kedua diantaranya adalah alat pembuka tutup botol, alat pemotong kertas, alat pemecah kemiri, dan gerobak beroda satu.
Alat pemecah kemiri (sumber: giphy.com)
3. Tuas jenis ketiga
Jenis tuas yang terakhir adalah tuas jenis ketiga. Hayo, kalau tuas jenis ketiga, titik apa nih yang letaknya berada di tengah? Perfect! kalau tuas jenis ini, titik kuasanya yang letaknya di tengah, di antara titik tumpu dan titik beban. Contoh alat yang termasuk golongan tuas jenis ketiga ini antara lain sekop, stapler (jekrekan), penjepit roti, dan pinset.
Sekop yang suka dipakai mamang tukang bangunan (sumber: giphy.com)
Sekarang kamu sudah tahu kan apa itu tuas dan apa saja jenis-jenisnya. Ternyata, penggunaan tuas ini ada manfaatnya, lho. Apalagi manfaatnya kalau bukan untuk meringankan beban kerja yang ingin kita lakukan. Coba deh kamu bayangkan kalau nggak ada sekop, mamang tukang bangunan jadi susah kan buat mengaduk semen. Begitu juga halnya jika tidak adanya alat-alat tuas yang lain. Pekerjaan kita jadi semakin berat dan terhambat. Iya apa iya? Ohiya, kamu juga bisa lho mempelajari materi ini lebih lengkap lagi lewat ruangbelajar. Selain kamu bisa belajar bareng Master Teacher yang keren, kamu juga bisa mengasah kemampuan kamu dengan menjawab latihan soal yang diberikan. Jadi semakin mantap, nih!
Sumber:https://blog.ruangguru.com/ipa-kelas-8-mengenal-jenis-jenis-tuas
Sumber:https://blog.ruangguru.com/ipa-kelas-8-mengenal-jenis-jenis-tuas
PESAWAT SEDERHANA
Setiap hari kamu pasti selalu melakukan usaha. Ada yang mudah dan ada pula yang sulit. Oleh karena itu, kadang-kadang kamu memerlukan suatu alat sederhana yang dapat membantumu melakukan usaha. Alat itu disebut dengan pesawat sederhana. Misalnya, kamu akan menancapkan paku pada kayu, tentu akan sulit tanpa palu. Begitu pula ketika kamu akan membuka baut, akan kesulitan apabila tanpa bantuan kunci pembukanya. Pesawat sederhana banyak sekali jenisnya dan semuanya dibuat untuk memudahkan kamu melakukan usaha. Prinsip kerja pesawat sederhana dikelompokkan menjadi beberapa bagian, di antaranya tuas, katrol, dan bidang miring. Marilah kita bahas satu persatu.
Gambar berikut merupakan tuas yang digunakan orang untuk memindahkan sebuah batu yang berat. Berat beban yang akan diangkat disebut gaya beban (Fb) dan gaya yang digunakan untuk mengangkat batu atau beban disebut gaya kuasa (Fk). Jarak antara penumpu dan beban disebut lengan beban (lb) dan jarak antara penumpu dengan kuasa disebut lengan kuasa (lk).
Hubungan antara besaran-besaran tersebut menunjukkan bahwa perkalian gaya kuasa dan lengan kuasa (Fklk) sama dengan gaya beban dikalikan dengan lengan beban (Fblb). Artinya besar usaha yang dilakukan kuasa sama dengan besarnya usaha yang dilakukan beban. Oleh sebab itu, pada tuas berlaku persamaan sebagai berikut.
Fk lk = Fb lb
dengan:
Fk = gaya kuasa (N)
Fb = gaya beban (N)
lk = lengan kuasa (m)
lb = lengan beban (m)
Keuntungan pada pesawat sederhana disebut Keuntungan Mekanis (KM). Secara umum keuntungan mekanis didefinisikan sebagai perbandingan gaya beban dengan gaya kuasa:
sehingga keuntungan mekanis pada tuas atau pengungkit bergantung pada panjang masing-masing lengan. Semakin panjang lengan kuasanya, semakin besar keuntungan mekanisnya. Secara matematis keuntungan mekanis ditulis sebagai berikut.
Berdasarkan letak titik tumpunya, tuas atau pengungkit diklasifikasikan menjadi tiga golongan, yaitu sebagai berikut.
 |
| Peralatan pesawat sederhana, seperti (a)tuas, (b)katrol, dan (c)bidang miring. |
1. Tuas
Gambar berikut memperlihatkan beberapa anak yang sedang bermain jungkat-jungkit. Jungkat-jungkit adalah sejenis pesawat sederhana yang disebut pengungkit atau tuas. Tuas memiliki banyak kegunaan, di antaranya adalah untuk mengangkat atau memindahkan benda yang berat. |
| Anak yang sedang bermain jungkat-jungkit |
 |
| Penggunaan tuas |
Fk lk = Fb lb
dengan:
Fk = gaya kuasa (N)
Fb = gaya beban (N)
lk = lengan kuasa (m)
lb = lengan beban (m)
Keuntungan pada pesawat sederhana disebut Keuntungan Mekanis (KM). Secara umum keuntungan mekanis didefinisikan sebagai perbandingan gaya beban dengan gaya kuasa:
 |
 |
a. Tuas Golongan Pertama
Titik tumpu berada di antara titik beban dan titik kuasa, seperti terlihat pada Gambar berikut. Contohnya gunting, tang pemotong, gunting kuku, dan linggis. |
| Tuas Golongan Pertama dan Gunting Kuku |
b. Tuas Golongan Kedua
Titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa. Contoh tuas jenis ini, di antaranya adalah gerobak beroda satu, pemotong kertas, dan pelubang kertas.
center;"> 
Tuas Golongan Kedua dan Pemotong Kertas
Keterangan:
Fb = gaya beban
Fk = gaya kuasa
lb = AO = lengan beban
lk = OB = lengan kuasa
Katrol berfungsi untuk membelokkan gaya sehingga berat beban tetap sama dengan gaya kuasanya tetapi dapat dilakukan dengan mudah. Keuntungan mekanis katrol tetap sama dengan satu. Katrol tetap digunakan untuk menimba air, diketahui bahwa:
Fklk = Fblb
Oleh karena
lk = lb
Fk = Fb
sehingga keuntungan mekanisnya adalah
Perhatikan Gambar diatas. Titik tumpu katrol tunggal bergerak berada di titik A. Lengan beban lb adalah jarak AO dan lengan kuasa lk adalah jarak AB. Dengan demikian, berlaku persamaan sebagai berikut.
lk = 2 lb Jadi, keuntungan mekanis katrol tunggal bergerak adalah:
Adapun besar gaya kuasa yang harus dilakukan untuk mengangkat beban adalah
Keuntungan mekanis dari katrol majemuk bergantung pada banyaknya tali yang dipergunakan untuk mengangkat beban. Pada Gambar 10.20 dapat kamu lihat empat tali digunakan untuk mengangkat beban. Jadi, keuntungan mekanisnya sama dengan 4. Jika kamu akan mengangkat beban 100 N, cukup dengan gaya 25 N saja benda sudah terangkat.
Dalam kehidupan sehari-hari, penggunaan bidang miring terdapat pada tangga, lereng gunung, dan jalan di daerah pegunungan. Semakin landai tangga, semakin mudah untuk dilalui. Sama halnya dengan lereng gunung, semakin landai lereng gunung maka semakin mudah untuk menaikinya, walaupun semakin jauh jarak tempuhnya. Jalan-jalan di pegunungan dibuat berkelok-kelok dan sangat panjang. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan keuntungan mekanis yang cukup besar agar kendaraan dapat menaikinya dengan mudah.
Baji terbuat dari bahan keras, misalnya besi atau baja. Baji digunakan untuk membelah kayu, membelah batu, atau benda keras lainnya. Semakin tipis bentuk baji, semakin mudah kerja yang dilakukan. Gambar berikut menunjukkan alat-alat yang sering kamu jumpai yang menggunakan prinsip baji.
Buatlah bidang miring dengan kertas, lalu gulung kertas tersebut pada sebuah pensil. Bagaimanakah hasilnya?
Pesawat sederhana yang sering kamu jumpai dalam kehidupan sehari-hari yang prinsip kerjanya berdasarkan sekrup adalah dongkrak mobil mekanik, paku ulir, dan baut.
Sumber: https://www.rumahpintar.web.id/2016/07/pesawat-sederhana-ipa-kelas-8.html
Tuas Golongan Kedua dan Pemotong Kertasc. Tuas Golongan Ketiga
Titik kuasa berada di antara titik tumpu dan titik beban. Contoh tuas jenis ini adalah lengan, alat pancing, dan sekop. |
| Tuas Golongan Ketiga dan sekop |
2. Katrol
Katrol digunakan untuk mengambil air atau mengangkat beban yang berat. Katrol merupakan pesawat sederhana yang dapat memudahkan melakukan usaha. Katrol dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu katrol tetap, katrol bergerak, dan katrol berganda.a. Katrol Tetap
Bagian-bagian katrol tetap diperlihatkan pada Gambar berikut. |
| Katrol Tetap |
Fb = gaya beban
Fk = gaya kuasa
lb = AO = lengan beban
lk = OB = lengan kuasa
Katrol berfungsi untuk membelokkan gaya sehingga berat beban tetap sama dengan gaya kuasanya tetapi dapat dilakukan dengan mudah. Keuntungan mekanis katrol tetap sama dengan satu. Katrol tetap digunakan untuk menimba air, diketahui bahwa:
Fklk = Fblb
Oleh karena
lk = lb
Fk = Fb
sehingga keuntungan mekanisnya adalah
 |
b. Katrol Tunggal Bergerak
Prinsip katrol tunggal bergerak hampir sama dengan tuas jenis kedua, yaitu titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa. |
| Katrol Tunggal Bergerak |
lk = 2 lb Jadi, keuntungan mekanis katrol tunggal bergerak adalah:
 |
 |
c. Katrol Majemuk atau Katrol Berganda
Manusia selalu berusaha mencari tahu bagaimana caranya agar benda-benda yang relatif besar dan berat dapat diangkat dengan kerja yang dilakukan lebih mudah. Dengan prinsip katrol bergerak, hal tersebut mudah dilakukan. Katrol majemuk merupakan gabungan dari beberapa katrol sehingga kerja yang dilakukan semakin mudah. |
| Katrol Majemuk atau Katrol Berganda |
3. Bidang Miring
Ketika di pasar, mungkin kamu pernah melihat orang yang sedang menaikkan drum berisi minyak ke atas sebuah truk. Pesawat sederhana apakah yang mereka gunakan? Bidang miring merupakan alat yang sangat efektif untuk memudahkan kerja. Untuk mengetahui peran bidang miring lebih memudah-kan kerja lakukanlah kegiatan berikut.
Tujuan
Mengidentifikasi kegunaan bidang miring
Alat dan bahan
Papan landasan (bidang miring), neraca pegas, balok kayu, dan tali
Cara kerja
Siapkan alat dan bahan.
Ukurlah berat balok kayu dengan neraca pegas secara langsung. Catat hasilnya pada buku tulismu.
Tariklah balok kayu melalui bidang miring. Catat skala yang ditunjukkan neraca pegas.
Pertanyaan
Bandingkan hasil pengukuran berat beban secara langsung dan berat beban dengan bidang miring.
Berilah kesimpulan dari dua cara tersbut. Cara manakah yang lebih memudahkan kerja?
Keuntungan mekanis bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dilakukan. Keuntungan mekanis bidang miring adalah perbandingan panjang (l) dan tinggi bidang miring (h).Mengidentifikasi kegunaan bidang miring
Alat dan bahan
Papan landasan (bidang miring), neraca pegas, balok kayu, dan tali
Cara kerja
Siapkan alat dan bahan.
Ukurlah berat balok kayu dengan neraca pegas secara langsung. Catat hasilnya pada buku tulismu.
Tariklah balok kayu melalui bidang miring. Catat skala yang ditunjukkan neraca pegas.
Pertanyaan
Bandingkan hasil pengukuran berat beban secara langsung dan berat beban dengan bidang miring.
Berilah kesimpulan dari dua cara tersbut. Cara manakah yang lebih memudahkan kerja?
 |
a. Baji
Baji adalah pesawat sederhana yang prinsip kerjanya sama dengan bidang miring. Baji merupakan dua bidang miring yang disatukan. |
| Baji |
 |
| Obeng dan Paku |
b. Sekrup
Sekrup adalah alat yang digunakan untuk memudahkan kerja. Sekrup merupakan bidang miring yang dililitkan pada sebuah tabung sehingga lilitannya berbentuk spiral. Jarak antara ulir-ulir lilitan sekrup disebut interval sekrup. Untuk membuktikan bahwa sekrup merupakan penerapan bidang miring, kamu bisa mempraktikkan cara berikut.Buatlah bidang miring dengan kertas, lalu gulung kertas tersebut pada sebuah pensil. Bagaimanakah hasilnya?
 |
| Kertas berbentuk segitiga dan pensil |
 |
| Prinsip kerja sekrup digunakan |
USAHA
1. Pengertian Usaha
Usaha adalah suatu kegiatan untuk mencapai kegiatan tertentu. Untuk mengetahui berapa besarnya usaha, maka perlu adanya bantuan rumus. Besarnya rumus usaha yaitu:
W = F x s
dimana:
W = usaha (J)
F = gaya (N)
s = perpindahan (m)
Sebagai contoh soal tentang usaha adalah sebagai berikut:
Seseorang mendorong benda dengan gaya sebesar 450 N. Apabila benda tersebut bergeser sejauh 20 meter, maka berapa besarnya usaha yang dilakukan?
W = ?
F = 450 N
s = 20 m
Jawab:
W = F x s
W = 450 x 20
W = 9.000 J
Jenis- jenis Usaha
A. Usaha Positif
Pengertian usaha positif adalah usaha yang dilakukan gaya pada suatu benda dan benda tersebut bergerak searah dengan gaya.
W = F x s
Untuk contoh gambar usaha positif adalah sebagai berikut:
B. Usaha Negatif
Pengertian Usaha Negatif adalah usaha yang dilakukan gaya pada suatu benda dan benda tersebut bergerak berlawanan dengan arah gaya tersebut.
Untuk contoh gambar usaha negatif adalah sebagai berikut:
Keterangan = fg adalah gaya gesekan
Usaha yang dilakukan oleh gaya gesek (fg) pada suatu benda disebut sebagai usaha negatif.
C. Usaha Nol
Pengertian usaha nol adalah usaha yang terjadi apabila arah gaya tegak lurus dengan arah perpindahan. Besarnya usaha yang dilakukan adalah nol.
W = 0
Sebagai contoh adalah seseorang membawa benda dengan menggunakan tangan, ini berarti bahwa arah gaya untuk menahan benda adalah ke atas, kemudian orang tersebut berjalan ke depan berarti arah gaya adalah tegak lurus arah gerak.
D. Usaha oleh Beberapa Gaya
Pengertian dari usaha ini adalah suatu usaha yang dilakukan beberapa gaya sehingga benda akan berpindah sejauh s sama dengan jumlah usaha oleh tiap-tiap gaya.
Rumus :
W = (F-fg).s
 |
| Contoh Usaha Positif |
B. Usaha Negatif
Pengertian Usaha Negatif adalah usaha yang dilakukan gaya pada suatu benda dan benda tersebut bergerak berlawanan dengan arah gaya tersebut.
W = -F x s
Usaha yang dilakukan oleh gaya gesek (fg) pada suatu benda disebut sebagai usaha negatif.
C. Usaha Nol
Pengertian usaha nol adalah usaha yang terjadi apabila arah gaya tegak lurus dengan arah perpindahan. Besarnya usaha yang dilakukan adalah nol.
W = 0
Sebagai contoh adalah seseorang membawa benda dengan menggunakan tangan, ini berarti bahwa arah gaya untuk menahan benda adalah ke atas, kemudian orang tersebut berjalan ke depan berarti arah gaya adalah tegak lurus arah gerak.
D. Usaha oleh Beberapa Gaya
Pengertian dari usaha ini adalah suatu usaha yang dilakukan beberapa gaya sehingga benda akan berpindah sejauh s sama dengan jumlah usaha oleh tiap-tiap gaya.
Rumus :
W = (F-fg).s
