Nana Biologi

USAHA DAN PESAWAT SEDERHANA

MAPEL : IPA

KELAS : 8

MATERI : USAHA DAN PESAWAT SEDERHANA

PERTEMUAN : KE 1 DARI 3

GURU PENGAMPU : SEPTYANA FORI

WAKTU PEMBELAJARAN : KAMIS, 24 AGUSTUS 2023

KD : 3.3 Menjelaskan konsep usaha, pesawat sederhana dan penerapannya dalam kehidupan

sehari hari termasuk kerja otot pada struktur rangka manusia

TUJUAN : - Peserta didik mampu menjelaskan konsep kerja/ usaha

- Peserta didik mampu menjelaskan jenis pesawat sederhana

- Peserta didik mampu menjelaskan keuntungan mekanik

- Peserta didik mampu menjelaskan prinsip pesawat sederhana pada otot dan rangka

manusia

APERSEPSI : - Hukum newton 1, 2 dan 3 adalah hukum yang berkaitan dengan usaha yang

dilakukan manusia seperti mendorong, menarik benda

- Otot dibagi menjadi 3 yaitu polos, lurik, dan jantung

- Sendi adalah pertemuan 2 tulang

- Tulang rangka manusia sangan kompleks

Materi

Usaha dan Pesawat Sederhana dalam Kehidupan Sehari – hari

1. Usaha

Usaha adalah gaya yang bekerja pada suatu benda sehingga menyebabkan benda berpindah sepanjang garis lurus dan searah dengan arah gaya.

Semakin besar gaya yang diberikan pada benda, semakin besar pula usaha yang dihasilkan. Semakin besar perpindahan benda, semakin besar pula gaya yang dihasilkan.

Usaha dapat dirumuskan sebagai :

W = F x s

Keterangan :
= usaha (J)
= gaya yang diberikan (N)
= perpindahan (m)

Laju energi atau daya (P) adalah besar energi yang digunakan pada setiap detik, sehingga dapat ditentukan dengan membagi besar usaha (W) dengan selang waktunya (t).

Daya dapat dirumuskan sebagai :

Keterangan :
P = daya (watt)
W = usaha (J)
t = waktu (s)

2. Jenis – jenis Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk membantu mempermudah pekerjaan manusia. Pesawat sederhana ada 4 yaitu : katrol, roda berporos, bidang miring dan pengungkit.

Keuntungan mekanis (KM) adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat menggandakan gaya. Keuntungan mekanis dapat dirumuskan sebagai :

Katrol ada 2 yaitu katrol tetap dan katrol bebas. Katrol tetap berfungsi mengubah arah gaya. Pada katrol tetap tunggal, gaya kuasa yang digunakan untuk menarik beban sama dengan gaya beban. Keuntungan mekanis katrol tetap = 1

Contoh penggunaan katrol tetap yaitu katrol timba air yang digunakan untuk mengambil air dari sumur.

Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang diberikan untuk mengangkat benda lebih kecil dari gaya beban. Contohnya katrol di pelabuhan yang digunakan untuk mengangkat peti kemas.

Katrol bebas kedudukannya berubah dan tidak dipasang di tempat tertentu. Seperti pada gambar berikut.

FK = gaya kuasa
FB = gaya beban

Katrol majemuk adalah gabungan katrol tunggal dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem. Keuntungan mekanis katrol majemuk sama dengan jumlah tali yang menyokong berat beban. Contohnya katrol dalam bidang industri digunakan untuk mengangkat benda berat.

Contoh benda yang menerapkan prinsip roda berporos yaitu mobil, sepatu roda, roda sepeda, kursi roda, dan sebagainya. Roda gigi (gear) juga merupakan contoh roda berporos. Roda gigi berfungsi sebagai pusat pengatur gerak sepeda yang terhubung dengan sepeda.

Sedangkan roda sepeda menerapkan prinsip roda berporos untuk mempercepat gaya saat melakukan perjalanan. Berikut gambar roda roda gigi pada motor yang merupakan roda berporos :

Bidang miring adalah bidang datar yang diletakkan miring (membentuk sudut tertentu) sehingga dapat memperkecil gaya kuasa. Contohnya, tangga, sekrup, dan pisau.

Benda pada bidang miring :