Macam Pesawat Sederhana

Ilustrasi pesawat sederhana

Pesawat sederhana memiliki pengertian sebagai sebuah alat mekanik yang mampu merubah arah atau besaran yang timbul dari sebuah gaya. Secara umum, keberadaan pesawat sederhana ini bisa disebut sebagai sebuah sistem mekanis paling sederhana dengan memanfaatkan keuntungan mekanik guna meningkatkan gaya.

Sebuah pesawat sederana akan memanfaatkan sebuah gaya kerja untuk dimanfaatkan melawan sebuah gaya beban. Tanpa memperhatikan sebuah gaya gesek yang muncul, maka kerja yang ditimbulkan oleh sebuah beban, akan memiliki besaran yang sama dengan kerja yang terjadi pada sebuah beban.

Kerja yang timbul diartikan sebagai sebuah hasil gaya dan jarak. Jumlah kerja yang diperlukan guna mendapatkan sesuatu bersifat konstan. Meski demikian, jumlah gaya yang diperlukan untuk mencapai hal tersebut, bisa dikurangi melalui penerapan gaya yang lebih kecil terhadap jarak yang lebih jauh.

Dengan kata lain, penambahan sebuah jarak akan mengurangi gaya yang diperlukan dalam suatu kerja. Perbandingan antara gaya yang diberikan dengan gaya yang didapatkan, dikenal dengan istilah keuntungan mekanik.

Pesawat sederhana adalah dasar dari semua mesin lain yang lebih rumit. Misalnya saja, dalam sebuah rangkaian sepeda akan dijumpai roda, pengungkit atau juga katrol. Keuntungan mekanik yang berhasil diperoleh pengendara sepeda, adalah kumpulan dari semua pesawat sederhana yang terdapat pada sebuah sepeda dan tersusun menjadi satu membentuk benda, yakni sepeda.

Sejarah Pesawat Sederhana

Keberadaan pesawat sederhana ini sudah ada sejak masa lalu, tepatnya sejak tiga abad sebelum masehi. Pada masa itu, seorang filsuf dari Yunani, Archimides memiliki pemikiran untuk membuat sebuah rangkaian yang bisa digunakan untuk membantu manusia menyelesaikan berbagai aktivitas mereka.

Archimides memulai mewujudkan gagasannya tersebut dengan belajar tiga pesawat sederhana, yaitu katrol, pengungkit serta sekrup. Dari hal yang dipelajarinya tersebut, dirinya mulai mampu membuat sebuah rumusan guna mendapatkan keuntungan mekanik dari sebuah pengungkit.

Dari pemikiran dasar inilah, akhirnya para ilmuwan Yunani mampu membuat definisi mengenai lima macam pesawat sederhana, namun belum mencakup bidang miring. Selain itu, mereka bisa menghitung keuntungan mekanik semua alat tersebut. walaupun untuk perhitungan pesawat sederhana jenis baji serta sekrup belum bisa dikatakan akurat, disebabkan adanya gaya gesek yang besar.

Penjelasan mengenai pesawat sederhana ini didapat secara lebih lengkap berdasar penjelasan yang ditulis oleh Hero dari Alexandria. Penjelasan itu diperkirakan ditulis antara tahun 10 – 75 Masehi. Melalui karya yang berjudul Mechanics, Hero memberikan definisi bahwa secara umum terdapat lima jenis pesawat sederhana. Kelima jenis pesawat sederhana tersebut antara lain pengungkit, kerekan, katrol, baji serta katrol. Selain itu, Hero juga memberikan penjelasan mengenai alat-alat tersebut lengkap dengan cara membuatnya dan juga kegunaan alat tersebut.

Macam Pesawat Sederhana

Dalam kehidupan sehari-hari, kita tidak bisa melepaskan diri dari ketergantungan pada pesawat sederahana tersebut. Secara umum, ada beberapa pesawat sederhana yang mudah dijumpai dan kita manfaatkan untuk membantu aktivitas keseharian kita. Beberapa pesawat sederhana tersebut antara lain adalah :

1. Tuas

Tuas merupakan sebuah contoh pesawat sederhana yang bisa dibuat dengan mudah. Dalam kehidupan sehari-hari, terkadang kita mengalami kesulitan jika hendak memindahkan sebuah benda yang berukuran besar atau berat. Jika kondisi ini kita jumpai, biasanya kita memindahkan benda tersebut dengan menggunakan alat bantu, misalnya linggis untuk memindahkan batu besar.

Linggis sendiri adalah sebuah contoh pesawat sedehana yang disebut tuas. Tuas juga sering disebut dengan pengungkit. Tuas dibyat dengan menggunakan batang besi atau kayu yang ditujukan untuk mengungkit sebuah benda. Ada tiga titik yang menggunakan gaya pada saat kita mengungkit sebuah benda. Yaitu titik beban, titik tumpu serta titik kuasa.

Beban adalah berat benda, titik tumbu sebagai tempat bertumpu sebuah gaya. Dan gaya yang bekerja di bagian tuas dikenal dengan kuasa.

Tuas sendiri dibagi menjadi tiga golongan, yaitu tuas golongan pertama, tuas golongan kedua dan tuas golongan ketiga. Tuas golongan pertama memiliki titik tumpu yang berada di antara beban serta kuasa. Contoh dari tuas golongan ini adalah gunting, jungkat junkit atau alat pencabut paku.

Untuk tuas golongan kedua, beban berada di antara tiitk tumpu dan kuasa. Contoh dari tuas ini adalah gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, pemecah kemiri atau pembuka tutup botol.

Tuas golongan ketika, memiliki titik kuasa yang berada di antara titik tumpu serta beban. Contoh dari tuas golongan ini adalah sekop untuk memindah pasir.

2.  Bidang Miring

Bidang miring merupakan pesawat sederhana yang memliki permukaan rata, untuk menghubungkan dua tempat yang memiliki ketinggian berbeda. Dengan demikian, perpindahan benda dari kedua tempat tersebut bisa berlangsung dengan mudah. Contoh sehari hari adalah jalan yang menuju ketinggian, biasanya dibuat dengan cara berkelok kelok dan miring. Atau ketika kita memindahkan drum dari atas truk menuju bawah, biasanya menggunakan bidang miring berupa papan sehingga drum bisa digelindingkan. Kelemahan dari bidang miring ini adalah, jarak tempuh untuk mencapai dua lokasi menjadi lebih jauh. Namun, gaya yang harus dikeluarkan sebenarnya lebih kecil daripada tidak menggunakan tuas bidang miring tersebut.

3.  Katrol

Katrol adalah roda yang berputar pada bagian poros. Biasanya, pada bagian katrol akan dijumpai tali atau rantai yang berfungsi sebagai penghubung. Dengan cara kerja seperti ini, katrol bisa disebut sebagai salah satu jenis pengungkit. Sebab, pada katrol ini terdapat tiga titik seperti pengungkit, yaitu titik tumpu, titik kuasa dan titik beban.

Katrol sendiri dikelompokkan ke dalam tiga jenis, yakni katrol tetap, katrol bebas serta katrol majemuk. Untuk katrol tetap, adalah katrol yang memiliki posisi tetap dan tidak perlu dipindahkan ketika digunakan. Biasanya, katrol tetap ini akan digunakan pada tempat yang tidak sering dipindahkan, misalnya pada sumur timba atau juga pada tiang untuk mengibarkan bendera.

Sementara katrol bebas ini berbeda dengan katrol tetap. Pada jenis ini, kedudukan katrol bisa berubah serta tidak terpasang pada suatu lokasi khusus. Biasanya, katrol jenis ini diletakkan di atas tali dimana kedudukan katrol bisa berubah. Salah satu ujung tali terikat pada tempat tertentu, dan pada ujung lainnya apabila ditarik akan menyebabkan katrol bergerak. Biasanya, katrol seperti ini dapat dijumpai pada mesin untuk mengangkat peti kemas di pelabuhan atau kawasan pabrik.

Jenis katrol terakhir adalah katrol majemuk, yang merupakan gabungan dari katrol tetap serta katrol bebas. Kedua katrol ini dikaitkan dengan menggunakann tali. Pada katrol majemuk, bagian beban diikatkan pada katrol bebas, sementara salah satu ujung tali diikatkan pada penampang katrol tetap. Apabila ujung tali yang satu ditarik, maka beban akan terangkat diikuti dengan bergraknya katrol bebas ke atas.

4.  Roda Berporos

Roda berporos merupakan jenis pesawa sederhana yang berbentuk roda. Dimana pada roda ini akan terhubung dengan satu poros yang bisa berputar bersamaan. Roda berporos adalah satu jenis pesawat sederhana yang bisa dijumpai pada beberapa alat misalnya setir mobil, kemudi kapal, roda sepeda, roda kendaraan bermotor atau juga gerinda.

Pesawat Sederhana dan Aplikasinya dalam Kehidupan Sehari-hari

Dapatkah Anda bayangkan jika kehidupan tanpa prinsip mekanis dari pesawat sederhana? Untuk memindahkan sebuah batuyang besar, Anda harus mengangkatnya. Bila ingin menggunting kertas, harus melakukannya tanpa bantuan gunting. Begitu pula bila ingin mencabut paku, Anda harus mencabutnya dengan sekuat tenaga tanpa bantuan pencabut paku. Bila akan memindahkan drum, mau tidak mau harus mengangkatknya ke atas truk pengangkut drum. Sungguh melelahkan, bukan?

Penemuan prinsip ini telah mengilhami penemuan-penemuan lain yang jauh lebih rumit. Tanpa prinsip pengungkit, tidak akan ditemukan tang maupun gunting. Tanpa prinsip roda berporos, sepeda tidak mungkin tercipta. Tanpa prinsip katrol, mustahil Anda dapat menimbaair dengan amat mudah seperti saat ini. Singkatnya, prinsip pesawat sederhana sangat membantu umat manusia dalam kehidupan sehari-hari.