Selain pada peralatan yang biasa kamu gunakan pada kehidupan sehari-hari tersebut, prinsip pesawat sederhana juga ada yang berlaku pada struktur otot dan rangka manusia. Pada saat mengangkat barbel telapak tangan yang menggenggam barbel berperan sebagai gaya beban, titik tumpu berada pada siku sendi di antara lengan atas dan lengan bawah, dan kuasanya adalah lengan bawah. Titik tumpu berada di antara lengan beban dan kuasa, oleh karena itu lengan disebut sebagai pesawat sederhana pengungkit jenis ketiga. Ayo, Kita Diskusikan Dengan menggunakan prinsip kerja pesawat sederhana, coba kamu tuliskan penjelasan untuk contoh kasus 1 dan kasus 2 penerapan prinsip pesawat sederhana pada struktur otot dan rangka manusia saat melakukan suatu aktivitas! Selain pada kegiatan mengangkat barbel, jinjit, berdiri, dan menunduk, prinsip pengungkit juga dapat digunakan untuk menganalisis pola gerak tubuh pada saat bermain bulutangkis seperti pada Gambar Ayo, Kita Renungkan Konsep usaha, daya, dan pesawat sederhana hanyalah sebagian kecil ilmu Tuhan yang dapat digunakan untuk menjelaskan bagaimana sistem kerja benda-benda yang ada. Berkat ilmu tersebut kita juga dapat memahami bagaimana cara kerja anggota gerak manusia yang sangat efektif. Tulang sebagai alat gerak aktif bagaikan pengungkit yang digerakkan secara harmonis oleh gaya tt. erakanerakan penunkit tereut anat efiien denan keuntungan mekanis tertentu sehingga mampu memperkecil energi yang harus dikeluarkan oleh tubuh. Tuhan mengatakan bahwa jika air lautan adalah tinta, maka kamu takkan pernah cukup menggunakannya untuk menuliskan seluruh ilmu-Nya. Maka teruslah belajar dan tetaplah rendah hati. Pernahkah kamu membayangkan bagaimana istimewanya ciptaan Tuhan yang satu ini? Sudahkah kamu mensyukuri segala ciptaan Tuhan termasuk dengan adanya pesawat sederhana? Coba jawablah beberapa pertanyaan yang terdapat pada Tabel Coba kamu hitung, berapa total skormu dengan ketentuan Jawaban "ya" mendapat skor 2 dua Jawaban "tidak" mendapat skor 0 nol Bandingkan total skormu dengan kriteria berikut. Skor 0 - 3 berarti kamu belum memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik Skor 4 - 6 berarti kamu telah memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik Skor 7 - 10 berarti kamu telah memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan sangat baik Untuk kamu yang belum memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik, sebaiknya kamu terus berusaha untuk meningkatkan motivasimu dalam belajar terkait konsep usaha dan pesawat sederhana. Rangkuman Usaha adalah besarnya energi yang digunakan gaya untuk memindahkan suatu benda. Besarnya usaha W ditentukan oleh besar gaya yang diberikan pada benda F dan ear perpindahanna s. Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia. Keuntungan mekanis KM adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat menggandakan gaya. Jenis-jenis pesawat sederhana ada empat, yaitu katrol, roda berporos, bidang miring, dan pengungkit. Katrol terdiri atas katrol tetap dan katrol bebas. Katrol tetap berfungsi untuk mengubah arah gaya. Pada katrol tetap tunggal, gaya kuasa yang digunakan untuk menarik beban sama dengan gaya beban. Keuntungan mekanis katrol tetap sama dengan 1. Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang diberikan untuk mengangkat benda menjadi lebih kecil daripada gaya beban. Katrol majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem yang terpadu. Keuntungan mekanis dari katrol majemuk sama dengan jumlah tali yang menyokong berat beban. Beberapa benda yang menerapkan prinsip roda berporos di antaranya roda sepeda, kursi roda, mobil, dan sepatu roda. Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu sehingga dapat memperkecil gaya kuasa. Beberapa benda yang menerapkan prinsip bidang miring di antaranya tangga, sekrup, dan pisau. Pengungkit terdiri atas tiga jenis, yaitu jenis pertama yang titik tumpunya terletak di antara beban dan kuasa, jenis kedua yang titik bebannya ada di antara kuasa dan tumpu, serta jenis ketiga yang titik kuasanya ada di antara beban dan tumpu. Beberapa benda yang menerapkan prinsip pengungkit antara lain gunting, linggis, jungkat-jungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, koper, pinset, dan sebagainya. Pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. Koordinasi otot dan tulang memiliki kesesuaian dengan prinsip pesawat sederhana. Lengan merupakan salah satu organ yang menerapkan prinsip pesawat sederhana yaitu merupakan pengungkit jenis ketiga. Alat-alat dalam kehidupan yang mengikuti prinsip pesawat sederhana terdiri atas katrol, roda berporos, bidang miring, dan pengungkit.
1.$ Jelaskan prinsip kerja pesawat sederhana pada orang yang sedang melakukan gerakan a. mengangkat barbel b. jinjit . SMP. Ilmu Pengetahuan Alam. Lihat jawaban. $46$ $=$ $33$ Jelaskan prinsip kerja pesawat sederhana yang ada pada oto dan rangka manusia. A. Tuas jenis pertama b. Tuas jenis kedua dan ketiga
90 Kelas VIII SMPMTs Semester 1 2. Prinsip Kerja Pesawat Sederhana pada Sistem Gerak Manusia Selain pada peralatan yang biasa kamu gunakan pada kehidupan sehari-hari tersebut, prinsip pesawat sederhana juga ada yang berlaku pada struktur otot dan rangka manusia. Pada saat mengangkat barbel telapak tangan yang menggenggam barbel berperan sebagai gaya beban, titik tumpu berada pada siku sendi di antara lengan atas dan lengan bawah, dan kuasanya adalah lengan bawah. Titik tumpu berada di antara lengan beban dan kuasa, oleh karena itu lengan disebut sebagai pesawat sederhana pengungkit jenis ketiga. Le ng an be ba n Le ng an ku as a Otot bisep Tulang hasta Beban Kuasa Penumpu Otot bisep Beban Penumpu Len gan beba n Kuasa Len gan kua sa a b Sumber Gambar a Seseorang Mengangkat Barbel, b Posisi Lengan Kuasa, Lengan Beban, dan Penumpu pada Tangan Saat Mengangkat Barbel Ayo, Kita Diskusikan Dengan menggunakan prinsip kerja pesawat sederhana, coba kamu tuliskan penjelasan untuk contoh kasus 1 dan kasus 2 penerapan prinsip pesawat sederhana pada struktur otot dan rangka manusia saat melakukan suatu aktivitas 91 Ilmu Pengetahuan Alam Keterangan K titik kuasa P titik tumpu B titik beban P B K P B K Kasus 1 Menengadahkan Kepala Kasus 2 Kaki Jinjit Sumber Tortora Derricson, 2008 Gambar Prinsip Kerja Pesawat Sederhana pada Kegiatan Tubuh Manusia Selain pada kegiatan mengangkat barbel, jinjit, berdiri, dan menunduk, prinsip pengungkit juga dapat digunakan untuk menganalisis pola gerak tubuh pada saat bermain bulutangkis seperti pada Gambar 92 Kelas VIII SMPMTs Semester 1 PENGUNGKIT JENIS I Titik tumpu berada di antara kuasa beban. Hal ini terjadi ketika pemain bulutangkis menggunakan otot leher untuk menengadahkan kepalanya PENGUNGKIT JENIS II Beban berada di antara titik tumpu dan kuasa. Kondisi ini terjadi ketika otot betis pemain bulutangkis mengangkat beban tubuhnya dengan bertumpu pada jari kakinya PENGUNGKIT JENIS III Kuasa terletak di antara titik tumpu dan beban. Kondisi ini terjadi ketika pemain bulutangkis menegangkan otot lengan dan bahu Sumber Dok. Kemdikbud Gambar Prinsip Kerja Pesawat Sederhana pada Saat Bermain Bulutangkis 93 Ilmu Pengetahuan Alam Ayo, Kita Renungkan Konsep usaha, daya, dan pesawat sederhana hanyalah sebagian kecil ilmu Tuhan yang dapat digunakan untuk menjelaskan bagaimana sistem kerja benda-benda yang ada. Berkat ilmu tersebut kita juga dapat memahami bagaimana cara kerja anggota gerak manusia yang sangat efektif. Tulang sebagai alat gerak aktif bagaikan pengungkit yang digerakkan secara harmonis oleh gaya otot. Gerakan-gerakan pengungkit tersebut sangat eisien dengan keuntungan mekanis tertentu sehingga mampu memperkecil energi yang harus dikeluarkan oleh tubuh. Tuhan mengatakan bahwa jika air lautan adalah tinta, maka kamu takkan pernah cukup menggunakannya untuk menuliskan seluruh ilmu-Nya. Maka teruslah belajar dan tetaplah rendah hati. Pernahkah kamu membayangkan bagaimana istimewanya ciptaan Tuhan yang satu ini? Sudahkah kamu mensyukuri segala ciptaan Tuhan termasuk dengan adanya pesawat sederhana? Coba jawablah beberapa pertanyaan yang terdapat pada Tabel Tabel Pertanyaan untuk Releksi Terkait Usaha dan Pesawat Sederhana dalam Kehidupan Sehari-hari No Pertanyaan Ya Tidak 1 Apakah kamu menggunakan gunting atau pisau saat memotong sesuatu secara berhati-hati? 2 Apakah kamu membuka tutup botol dengan pembuka tutup botol secara berhati-hati? 3 Apakah kamu menaikkan bendera pada tiang dengan menggunakan katrol? 4 Apakah kamu membawa barang belanjaan dengan kereta dorong? 5 Apakah kamu bersyukur dengan adanya pesawat sederhana? Coba kamu hitung, berapa total skormu dengan ketentuan Jawaban “ya” mendapat skor 2 dua Jawaban “tidak” mendapat skor 0 nol 94 Kelas VIII SMPMTs Semester 1 Bandingkan total skormu dengan kriteria berikut. Skor 0 - 3 berarti kamu belum memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik Skor 4 - 6 berarti kamu telah memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik Skor 7 - 10 berarti kamu telah memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan sangat baik Untuk kamu yang belum memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik, sebaiknya kamu terus berusaha untuk meningkatkan motivasimu dalam belajar terkait konsep usaha dan pesawat sederhana. 95 Ilmu Pengetahuan Alam Info Tokoh 1136-1206 M 287-212 SM Al Khazini Menjelaskan sifat pengungkit atau tuas Archimedes Penemu katrol, pengungkit, dan sekrup Al Jazari Menciptakan robot yang memnfaatkan prinsip roda berporos dan tuas 12 M Hero of Alexandrius Menjelaskan cara pembuatan dan penggunaan pesawat sederhana katrol, baji, kerekan, pengungkit 10-70 SM Robert Hinchlife Penemu gunting modern 1761 M King Camp Gillette Penemu pisau cukur 1855-1932 M Sylvan Nathan Goldman Penemu trolley 1898-1984 M 96 Kelas VIII SMPMTs Semester 1 Rangkuman 1. Usaha adalah besarnya energi yang digunakan gaya untuk memindahkan suatu benda. 2. Besarnya usaha W ditentukan oleh besar gaya yang diberikan pada benda F dan besar perpindahannya Δs. 3. Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia. 4. Keuntungan mekanis KM adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat menggandakan gaya. 5. Jenis-jenis pesawat sederhana ada empat, yaitu katrol, roda berporos, bidang miring, dan pengungkit. 6. Katrol terdiri atas katrol tetap dan katrol bebas. Katrol tetap berfungsi untuk mengubah arah gaya. Pada katrol tetap tunggal, gaya kuasa yang digunakan untuk menarik beban sama dengan gaya beban. Keuntungan mekanis katrol tetap sama dengan 1. Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang diberikan untuk mengangkat benda menjadi lebih kecil daripada gaya beban. 7. Katrol majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem yang terpadu. 8. Keuntungan mekanis dari katrol majemuk sama dengan jumlah tali yang menyokong berat beban. 9. Beberapa benda yang menerapkan prinsip roda berporos di antaranya roda sepeda, kursi roda, mobil, dan sepatu roda. 10. Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu sehingga dapat memperkecil gaya kuasa. 11. Beberapa benda yang menerapkan prinsip bidang miring di antaranya tangga, sekrup, dan pisau. 97 Ilmu Pengetahuan Alam 12. Pengungkit terdiri atas tiga jenis, yaitu jenis pertama yang titik tumpunya terletak di antara beban dan kuasa, jenis kedua yang titik bebannya ada di antara kuasa dan tumpu, serta jenis ketiga yang titik kuasanya ada di antara beban dan tumpu. 13. Beberapa benda yang menerapkan prinsip pengungkit antara lain gunting, linggis, jungkat-jungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, koper, pinset, dan sebagainya. 14. Pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara mengganda- kan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. 15. Koordinasi otot dan tulang memiliki kesesuaian dengan prinsip pesawat sederhana. 16. Lengan merupakan salah satu organ yang menerapkan prinsip pesawat sederhana yaitu merupakan pengungkit jenis ketiga. 17. Alat-alat dalam kehidupan yang mengikuti prinsip pesawat sederhana terdiri atas katrol, roda berporos, bidang miring, dan pengungkit. 98 Kelas VIII SMPMTs Semester 1 Bagan Konsep jenisnya Usaha dan Pesawat Sederhana dalam Kehidupan Sehari-hari Usaha Pesawat Sederhana W = F ∙ Δs Daya Gaya Katrol Perpindahan Roda Berporos Pengungkit Bidang Miring Sistem Gerak Manusia Katrol Bebas Katrol Tetap Katrol Majemuk Pengungkit Jenis I Pengungkit Jenis II Pengungkit Jenis III d it er a p k a n p a d a je n is n y a je n is n y a meliputi m el iba tk a n be rk a it a n d en g a n = P W t 99 Ilmu Pengetahuan Alam Uji Kompetensi A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat 1. Perhatikan pernyataan berikut ini. 1 Edo mendorong meja dengan gaya sebesar 30 N sehingga meja berpindah sejauh 2 m. 2 Seekor kuda menarik delman dengan gaya sebesar N sehingga delman berpindah sejauh 15 m. 3 Sebuah mobil menghantam sebuah pohon dengan gaya N sehingga pohon tumbang di tempat. Pernyataan di atas yang merupakan contoh usaha dalam IPA adalah …. A. 1 dan 2 B. 2 dan 3 C. 3 dan 1 D. 1, 2, dan 3 2. Dayu menarik sebuah gerobak berisi pasir dengan gaya sebesar 500 N sehingga gerobak tersebut berpindah sejauh 10 m. Berdasarkan pernyataan tersebut, besar usaha yang dilakukan Dayu adalah … J. A. 5 B. 50 C. 500 D. 3. Jarak yang ditempuh oleh mobil saat melaju dengan usaha sebesar J dan gaya sebesar 500 N adalah … m. A. 3 B. 30 C. 25 D. 250 4. Besar daya yang dilakukan oleh seekor sapi yang menarik gerobak dengan gaya N sehingga gerobak tersebut dapat berpindah sejauh 10 m dalam waktu 35 detik adalah … watt. A. B.
Alatalat dalam kehidupan yang mengikuti prinsip pesawat sederhana terdiri atas katrol, roda berporos, bidang miring, dan pengungkit. Pengungkit terdiri atas tiga jenis, yaitu jenis pertama yang titik tumpunya terletak di antara beban dan kuasa, jenis kedua dan jenis ketiga yang titik tumpunya yang sama-sama terdapat di bagian ujung.
Monday, July 26, 2021 Edit IPA KELAS 8 SEMESTER 1 - Prinsip Kerja Pesawat Sederhana pada Sistem Gerak Manusia. Selain pada peralatan yang biasa kamu gunakan pada kehidupan sehari-hari tersebut, prinsip pesawat sederhana juga ada yang berlaku pada struktur otot dan rangka manusia. Pada saat mengangkat barbel telapak tangan yang menggenggam barbel berperan sebagai gaya beban, titik tumpu berada pada siku sendi di antara lengan atas dan lengan bawah, dan kuasanya adalah lengan bawah. Titik tumpu berada di antara lengan beban dan kuasa, oleh karena itu lengan disebut sebagai pesawat sederhana pengungkit jenis Kita DiskusikanDengan menggunakan prinsip kerja pesawat sederhana, coba kamu tuliskan penjelasan untuk contoh kasus 1 dan kasus 2 penerapan prinsip pesawat sederhana pada struktur otot dan rangka manusia saat melakukan suatu aktivitas!Selain pada kegiatan mengangkat barbel, jinjit, berdiri, dan menunduk, prinsip pengungkit juga dapat digunakan untuk menganalisis pola gerak tubuh pada saat bermain bulutangkis seperti pada Gambar JENIS ITitik tumpu berada di antara kuasa beban. Hal ini terjadi ketika pemain bulutangkis menggunakan otot leher untuk menengadahkan kepalanya PENGUNGKIT JENIS IIIKuasa terletak di antara titik tumpu dan beban. Kondisi ini terjadi ketika pemain bulutangkis menegangkan otot lengan dan bahuPENGUNGKIT JENIS IIBeban berada di antara titik tumpu dan kuasa. Kondisi ini terjadi ketika otot betis pemain bulutangkis mengangkat beban tubuhnya dengan bertumpu pada jari kakinyaAyo, Kita RenungkanKonsep usaha, daya, dan pesawat sederhana hanyalah sebagian kecil ilmu Tuhan yang dapat digunakan untuk menjelaskan bagaimana sistem kerja benda-benda yang ada. Berkat ilmu tersebut kita juga dapat memahami bagaimana cara kerja anggota gerak manusia yang sangat efektif. Tulang sebagai alat gerak aktif bagaikan pengungkit yang digerakkan secara harmonis oleh gaya otot. Gerakan-gerakan pengungkit tersebut sangat efisien dengan keuntungan mekanis tertentu sehingga mampu memperkecil energi yang harus dikeluarkan oleh tubuh. Tuhan mengatakan bahwa jika air lautan adalah tinta, maka kamu takkan pernah cukup menggunakannya untuk menuliskan seluruh ilmu-Nya. Maka teruslah belajar dan tetaplah rendah hati. Pernahkah kamu membayangkan bagaimana istimewanya ciptaan Tuhan yang satu ini? Sudahkah kamu mensyukuri segala ciptaan Tuhan termasuk dengan adanya pesawat sederhana? Coba jawablah beberapa pertanyaan yang terdapat pada Tabel Coba kamu hitung, berapa total skormu dengan ketentuanJawaban “ya” mendapat skor 2 duaJawaban “tidak” mendapat skor 0 nolBandingkan total skormu dengan kriteria 0 - 3 berarti kamu belum memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baikSkor 4 - 6 berarti kamu telah memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baikSkor 7 - 10 berarti kamu telah memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan sangat baikUntuk kamu yang belum memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik, sebaiknya kamu terus berusaha untuk meningkatkan motivasimu dalam belajar terkait konsep usaha dan pesawat sederhana.Pesawatsederhana sendiri dimaknai sebagai alat-alat yang dibuat khusus untuk memudahkan manusia dalam melakukan berbagai usaha fisik, seperti mendorong, memotong, atau memindahkan benda. Untuk dapat memahami lebih jauh mengenai kesamaan prinsip kerja pada sistem gerak atau rangka manusia dan pesawat sederhana, berikut adalah beberapa contohPesawat sederhana adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah gaya atau besaran dari suatu gaya. Namun tahukah kamu bahwa pada tubuh manusia juga berlaku bermacam prinsip kerja pesawat sederhana? Prinsip-prinsip ini kemudian ditiru, diaplikasikan, dan dimodifikasi pada berbagai macam peralatan untuk memudahkan kerja manusia. Kalau bisa dipermudah, kenapa pakai cara lama? Saat kerja usaha dipermudah, maka energi yang dikeluarkan menjadi lebih sedikit. Kerja atau usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dengan jarak, dalam satuan Joule Newton meter. Secara matematis kerja atau usaha dapat dituliskan sebagai berikut. W = F × S Di mana W = Usaha Joule, F = Gaya Newton, S = Jarak Meter Jika gaya yang dikerjakan pada benda tidak mengakibatkan perpindahan tempat, maka usaha bernilai nol. Besarnya usaha yang dilakukan tiap satuan waktu disebut dengan daya atau power P dan dinyatakan dalam satuan Watt. Daya dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut. Di mana P = Daya Watt, W = Usaha Joule, t = Waktu Second Karena pada dasarnya manusia ingin bermalas-malasan, maka saat bekerja atau beraktivitas, manusia selalu berupaya untuk melakukannya dengan usaha dan daya sekecil mungkin. Untuk bisa melakukannya, manusia menggunakan pesawat sederhana. Pada saat manusia beraktivitas; otot, tulang, dan sendi akan bekerja bersama-sama. Prinsip kerja ketiganya layaknya sebuah pengungkit; tulang berperan sebagai lengan, sendi sebagai titik tumpu, dan kerja otot kontraksi atau relaksasi sebagai gaya untuk menggerakkan bagian tubuh. Kita ambil contoh prinsip kerja pesawat sederhana pada seorang atlet tenis. Pengungkit Jenis I Pengungkit jenis I adalah titik tumpu berada di antara kuasa dan beban, seperti layaknya linggis dan pemotong kuku. Hal ini terjadi saat pemain tenis menengadahkan kepalanya menggunakan otot leher. Pengungkit Jenis II Pengungkit jenis II adalah beban posisinya berada di antara titik tumpu dan kuasa. Kondisi ini terjadi ketika pemain tenis mengangkat beban tubuhnya dengan bertumpu pada jari kaki menggunakan otot betisnya. Pengungkit Jenis III Pengungkit jenis III adalah kuasa posisinya di antara titik tumpu dan beban. Ketika pemain tenis menegangkan otot lengan dan bahu, terciptalah pengungkit jenis III. Sepertiberjalan, berlari dan menari. Kemampuan melakukan gerakan tubuh pada manusia didukung adanya system gerak. System gerak merupakan hasil kerja sama antar organ system gerak, seperti rangka (tulang), persendian, dan otot. Fungsi rangka (tulang) adalah sebagai alat geak pasif, yang hanya dapat bergerak apabila dibantu oleh otot. Selain pada peralatan yang biasa kamu gunakan pada kehidupan sehari-hari tersebut, prinsip pesawat sederhana juga ada yang berlaku pada struktur otot dan rangka manusia. Pada saat mengangkat barbel telapak tangan yang menggenggam barbel berperan sebagai gaya beban, titik tumpu berada pada siku sendi di antara lengan atas dan lengan bawah, dan kuasanya adalah lengan bawah. Titik tumpu berada di antara lengan beban dan kuasa, oleh karena itu lengan disebut sebagai pesawat sederhana pengungkit jenis ketiga. Leng an be ban Leng an ku asa Otot bisep Tulang hasta Beban Kuasa Penumpu Otot bisep Beban Penumpu Lengan beban Kuasa Lengan kuasa a b Sumber Gambar a Seseorang Mengangkat Barbel, b Posisi Lengan Kuasa, Lengan Beban, dan Penumpu pada Tangan Saat Mengangkat Barbel Ayo, Kita Diskusikan Dengan menggunakan prinsip kerja pesawat sederhana, coba kamu tuliskan penjelasan untuk contoh kasus 1 dan kasus 2 penerapan prinsip pesawat sederhana pada struktur otot dan rangka manusia saat melakukan suatu aktivitas! Keterangan K titik kuasa P titik tumpu B titik beban P B K P B K Kasus 1 Menengadahkan Kepala Kasus 2 Kaki Jinjit Sumber Tortora & Derricson, 2008 Gambar Prinsip Kerja Pesawat Sederhana pada Kegiatan Tubuh Manusia Selain pada kegiatan mengangkat barbel, jinjit, berdiri, dan menunduk, prinsip pengungkit juga dapat digunakan untuk menganalisis pola gerak tubuh pada saat bermain bulutangkis seperti pada Gambar PENGUNGKIT JENIS I Titik tumpu berada di antara kuasa beban. Hal ini terjadi ketika pemain bulutangkis menggunakan otot leher untuk menengadahkan kepalanya PENGUNGKIT JENIS II Beban berada di antara titik tumpu dan kuasa. Kondisi ini terjadi ketika otot betis pemain bulutangkis mengangkat beban tubuhnya dengan bertumpu pada jari kakinya PENGUNGKIT JENIS III Kuasa terletak di antara titik tumpu dan beban. Kondisi ini terjadi ketika pemain bulutangkis menegangkan otot lengan dan bahu Sumber Dok. Kemdikbud Ayo, Kita Renungkan Konsep usaha, daya, dan pesawat sederhana hanyalah sebagian kecil ilmu Tuhan yang dapat digunakan untuk menjelaskan bagaimana sistem kerja benda-benda yang ada. Berkat ilmu tersebut kita juga dapat memahami bagaimana cara kerja anggota gerak manusia yang sangat efektif. Tulang sebagai alat gerak aktif bagaikan pengungkit yang digerakkan secara harmonis oleh gaya otot. Gerakan-gerakan pengungkit tersebut sangat eisien dengan keuntungan mekanis tertentu sehingga mampu memperkecil energi yang harus dikeluarkan oleh tubuh. Tuhan mengatakan bahwa jika air lautan adalah tinta, maka kamu takkan pernah cukup menggunakannya untuk menuliskan seluruh ilmu-Nya. Maka teruslah belajar dan tetaplah rendah hati. Pernahkah kamu membayangkan bagaimana istimewanya ciptaan Tuhan yang satu ini? Sudahkah kamu mensyukuri segala ciptaan Tuhan termasuk dengan adanya pesawat sederhana? Coba jawablah beberapa pertanyaan yang terdapat pada Tabel Tabel Pertanyaan untuk Releksi Terkait Usaha dan Pesawat Sederhana dalam Kehidupan Sehari-hari No Pertanyaan Ya Tidak 1 Apakah kamu menggunakan gunting atau pisau saat memotong sesuatu secara berhati-hati? 2 Apakah kamu membuka tutup botol dengan pembuka tutup botol secara berhati-hati? 3 Apakah kamu menaikkan bendera pada tiang dengan menggunakan katrol? 4 Apakah kamu membawa barang belanjaan dengan kereta dorong? 5 Apakah kamu bersyukur dengan adanya pesawat sederhana? Coba kamu hitung, berapa total skormu dengan ketentuan Jawaban “ya” mendapat skor 2 dua Bandingkan total skormu dengan kriteria berikut. Skor 0 - 3 berarti kamu belum memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik Skor 4 - 6 berarti kamu telah memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik Skor 7 - 10 berarti kamu telah memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan sangat baik Untuk kamu yang belum memanfaatkan alat-alat yang menerapkan prinsip pesawat sederhana dengan baik, sebaiknya kamu terus berusaha untuk meningkatkan motivasimu dalam belajar terkait konsep usaha dan pesawat sederhana. Info Tokoh 1136-1206 M 287-212 SM Al Khazini Menjelaskan sifat pengungkit atau tuas Archimedes Penemu katrol, pengungkit, dan sekrup Al Jazari Menciptakan robot yang memnfaatkan prinsip roda berporos dan tuas 12 M Hero of Alexandrius Menjelaskan cara pembuatan dan penggunaan pesawat sederhana katrol, baji, kerekan, pengungkit 10-70 SM Robert Hinchlife Penemu gunting modern 1761 M King Camp Gillette Penemu pisau cukur 1855-1932 M Sylvan Nathan Goldman Penemu trolley Rangkuman 1. Usaha adalah besarnya energi yang digunakan gaya untuk memindahkan suatu benda. 2. Besarnya usaha W ditentukan oleh besar gaya yang diberikan pada benda F dan besar perpindahannya Δs. 3. Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan manusia. 4. Keuntungan mekanis KM adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat menggandakan gaya. 5. Jenis-jenis pesawat sederhana ada empat, yaitu katrol, roda berporos, bidang miring, dan pengungkit. 6. Katrol terdiri atas katrol tetap dan katrol bebas. Katrol tetap berfungsi untuk mengubah arah gaya. Pada katrol tetap tunggal, gaya kuasa yang digunakan untuk menarik beban sama dengan gaya beban. Keuntungan mekanis katrol tetap sama dengan 1. Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang diberikan untuk mengangkat benda menjadi lebih kecil daripada gaya beban. 7. Katrol majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem yang terpadu. 8. Keuntungan mekanis dari katrol majemuk sama dengan jumlah tali yang menyokong berat beban. 9. Beberapa benda yang menerapkan prinsip roda berporos di antaranya roda sepeda, kursi roda, mobil, dan sepatu roda. 10. Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu sehingga dapat memperkecil gaya kuasa. 11. Beberapa benda yang menerapkan prinsip bidang miring di antaranya tangga, sekrup, dan pisau. 12. Pengungkit terdiri atas tiga jenis, yaitu jenis pertama yang titik tumpunya terletak di antara beban dan kuasa, jenis kedua yang titik bebannya ada di antara kuasa dan tumpu, serta jenis ketiga yang titik kuasanya ada di antara beban dan tumpu. 13. Beberapa benda yang menerapkan prinsip pengungkit antara lain gunting, linggis, jungkat-jungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, koper, pinset, dan sebagainya. 14. Pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara mengganda-kan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. 15. Koordinasi otot dan tulang memiliki kesesuaian dengan prinsip pesawat sederhana. 16. Lengan merupakan salah satu organ yang menerapkan prinsip pesawat sederhana yaitu merupakan pengungkit jenis ketiga. 17. Alat-alat dalam kehidupan yang mengikuti prinsip pesawat sederhana terdiri atas katrol, roda berporos, bidang miring, dan pengungkit. Bagan Konsep jenisnya Usaha dan Pesawat Sederhana dalam Kehidupan Sehari-hari Usaha Pesawat Sederhana W = F ∙ Δs Daya Gaya Katrol Perpindahan Roda Berporos Pengungkit Bidang Miring Sistem Gerak Manusia Katrol Bebas Katrol Tetap Katrol Majemuk Pengungkit Jenis I Pengungkit Jenis II Pengungkit Jenis III d it er a p k a n p a d a je n is n y a je n is n y a meliputi m el iba tk a n be rk a it a n d en g a n = P W t Uji Kompetensi A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!
Pengungkitadalah pesawat sederhana berupa batang keras yang dapat berotasi suatu titik tumpu. Perhatikan gambar berikut. Keterangan: F = gaya kuasa (N); w = beban (N); Lk = lengan kuasa (m); dan. Lb = lengan beban (m). Prinsip kerja pengungkit adalah dengan gaya kecil, beban berat mampu dipindahkan.vURb.