3.3
Menjelaskan konsep usaha, pesawat
sederhana dan penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari, serta hubung-
annya dengan kerja otot pada struk-
tur rangka manusia.
USAHA
Energi adalah kemampuan untuk me-
lakukan usaha. Oleh karena itu satuan untuk
energi dan usaha sama-sama " joule (J) " un-
tuk SI dan " erg " untuk CGS.
" e besar = E ". sedangkan usaha di-
lambangkan dengan huruf " we be-
sar = W (work = kerja) ".
Energi dan usaha me-
rupakan besaran skalar.
Usaha adalah:
1) Gaya dikali perpindahan atau jarak
W = F x s
2) Berat dikali perpindahan atau jarak
W = w x s
= m x g x s
3) Berat dikali ketinggian
W = w x h
= m x g x h
Besaran skalar adalah
besaran yang memiliki
nilai, tetapi tidak memi-
liki arah.
Keterangan :
W = we besar = work = kerja
= usaha, satuannya J (joule)
w = we kecil = weight = berat,
satuannya N (newton)
F = ef besar = force = gaya, satuan-
nya N (newton)
s = es kecil = space = spasi, satuan-
nya m (meter)
m = em kecil = massa, satuannya kg
g = percepatan gravitasi bumi
g = percepatan gravitasi bumi, besarnya
= 9,8 N/kg atau 10 N/kg
atau 9,8 m/s2
Bila di soal tidak diberi
tahu maka besarnya yang
dipakai adalah 10 m/s2
atau 10 N/kg.
Berat dan gaya merupa-
kan besaran vektor.
Besaran vektor
artinya besaran yang
memiliki nilai dan arah.
HUBUNGAN USAHA DAN DAYA
Daya dilambangkan dengan huruf
pe besar = P. Satuan daya adalah
W (watt).
Daya (Power = kekuatan) adalah
1) Kecepatan dalam melakukan gaya
atau gaya dikali kecepatan
P = F x v
2) Jumlah energi atau usaha yang di-
pakai per satuan waktu
P = W/t
Daya merupakan
besaran skalar.
Besar 1 PK (Paar de Kraft)
1 PK = 746 W (watt)
Paar de Kraft artinya daya
kuda. Sama juga dengan
kata horse power.
Kuda = paard
Daya = Kracht
Horse = kuda
Power = daya
SOAL USAHA
SOAL DAYA
Sebuah mesin memiliki daya 360 watt,
bekerja selama 1 jam. Usaha yang di-
lakukan mesin tersebut adalah ....
A. 129,6 kJ (kilojoule)
B. 0,1 J (joule)
C. 10 joule
D. 1.296.000 J
Gaya yang bekerja pada mesin
adalah 1000 N. Apabila kecepatan
mesin tersebut sebesar 20 m/s, ma-
ka daya yang dimiliki oleh mesin
tersebut adalah ....
A. 2000 W
B. 50 watt
C. 20 kW (kilowatt)
D. 1.200 W (watt)
CONTOH YANG LAIN KLIK
CONTOH SOAL YANG LAIN KLIK
CONTOH SOAL YANG LAIN KLIK JUGA
PESAWAT SEDERHANA
Pesawat sederhana merupakan
sebuah alat yang digunakan untuk
pemudahkan pekerjaan manusia.
Jika pekerjaan semakin mudah maka
keuntungan mekanik yang diperoleh
semakin besar.
KM = keuntungan
mekanik,
tanpa satuan
Ada 4 macam pesawat sederhana,
yaitu:
1) Tuas (pengungkit)
2) Katrol (kerekan)
3) Bidang Miring
4) Roda Bergandar
TUAS (PENGUNGKIT)
Tipe/jenis tuas dibedakan 3:
1) Tipe 1: Cirinya titik tumpu (T) terletak
di antara berat beban dan gaya kuasa.
F-T-w atau w-T-F
Contohnya: gunting biasa,
gunting kuku
Tipe ini yang dijadikan soal perhitungan
matematis.
Gambar bagian tuas:
RUMUS TUAS
2) Tipe 2: Cirinya titik tumpu (T)
terletak di ujung berat beban w)
dan gaya kuasa (F) sebelum
berat beban.
F-w-T atau T-w-F
Berat beban (w) di
antara T dan F
Contoh : gerobak dorong
beroda satu,
pembuka tutup
botol, catut pen-
cabut paku
3) Tipe 3: Cirinya titik tumpu (T)
terletak di ujung gaya kuasa (F)
dan berat beban (w) sebelum F
w-F-T atau T-F-w
Gaya kuasa (F) di
antara T dan w
Contoh : lengan mengangkat
barbel, penggunaan
sekop, penjepit roti,
stapler, alat pancing
dan mencangkul
PERBEDAAN DALAM RUMUS TUAS
TUAS JENIS/TIPE PERTAMA (KE-1)KLIK
CONTOH SOAL TUAS
Perhatikan tuas atau pengungkit
Berdasarkan gambar tersebut, maka
besarnya gaya yang dilakukan adalah
....
A. 30 N C. 40 N
B. 35 N D. 45 N
Jawaban : A. 30 N (newton)
Penyelesaian :
CONTOH YANG LAIN KLIK
CONTOH YANG LAIN KLIK JUGA
KATROL
Katrol yang sering kita jumpai
pada perigi/sumur atau pengerjaan
suatu gedung disebut secara awam se-
bagai kerekan. Biasanya disertai timba
dari ember plastik atau ember karet.
Keuntungan mekanik (KM) katrol
beragam, mulai dari 1.
Katrol terbagi 3 jenis:
1) Katrol tetap, dengan KM =1
2) Katrol bergerak, dengan KM = 2
3) Katrol majemuk (takal), dengan
KM lebih dari 3
Keuntungan mekanik lainnya adalah
2, 3, 4 dan seterusnya.
Katrol yang KM-nya bernilai 2 atau 2 kali
Katrol Majemuk (Takal)
Perhatikan katrol berikut!
Besar gaya (F) yang ditunjukkan
sebagaimana di dalam gambar
adalah ....
A. 7500 N C. 5000 N
B. 6000 N D. 3000 N
Jawaban : C. 5000 N
Penyelesaian :
Diket : w = 15.000 N
Dit : F ?
Jawab :
F = 1/3 x w
= 1/3 x 15.000 = 5000 N
Penjelasan :
Meskipun hanya terdiri dari dua (2)
katrol, ini digunakan bersama-sama.
Susunannya yang berganda seperti
itu , dihitung berdasarkan jumlah tali.
Tali tersebut ada 3. Maka w = 3 F
atau F = 1/3 x w.
BIDANG MIRING
Contoh Soal Bidang Miring
Contoh lainnya :
SOAL LATIHAN
RODA BERGANDAR
Roda bergandar adalah
alat yang terdiri dari roda-
roda yang dihubungkan de-
ngan gandar dan dapat di-
putar secara bersamaan.
Gandar adalah sumbu atau
pusat atau poros yang meng-
hubungkan roda-roda.
HUBUNGAN PESAWAT SEDERHANA
DENGAN KERJA OTOT DAN RANGKA
MANUSIA
Contoh : lengan mengangkat
barbel = Tuas jenis ke-3
Tidak ada komentar:
Posting Komentar