Rangkuman Materi IPA: Usaha, Gaya, dan Pesawat Sederhana

1. USAHA (Work)

Dalam fisika, pengertian “Usaha” berbeda dengan pengertian sehari-hari. Usaha berkaitan erat dengan energi dan perpindahan.

Definisi:

Usaha adalah energi yang disalurkan oleh gaya ke sebuah benda sehingga benda tersebut berpindah posisi.

Syarat Terjadinya Usaha:

1. Ada Gaya (F) yang bekerja.
2. Ada Perpindahan (s) atau perubahan posisi.

Ingat! Jika kamu mendorong tembok sekuat tenaga tetapi tembok tidak bergerak, maka dalam fisika kamu dikatakan TIDAK MELAKUKAN USAHA (Usaha = 0).

Rumus Usaha

W = F x s

• W = Usaha (Satuan: Joule atau J)
• F = Gaya (Satuan: Newton atau N)
• s = Perpindahan (Satuan: meter atau m)

2. PESAWAT SEDERHANA

Pesawat sederhana adalah alat bantu yang digunakan untuk memudahkan pekerjaan manusia. Alat ini tidak mengurangi usaha yang harus dilakukan, tetapi mempermudah cara melakukannya (misalnya dengan memperkecil gaya kuasa).

A. Pengungkit (Tuas)

Tuas memiliki tiga bagian utama: Titik Tumpu (TT), Titik Beban (TB), dan Titik Kuasa (TK).

Rumus Keuntungan Mekanis (KM):

Jenis-Jenis Tuas:

• Jenis 1 (Tumpu di Tengah): Posisi Tumpu berada di antara Beban dan Kuasa.
  • Contoh: Gunting, jungkat-jungkit, tang.
• Jenis 2 (Beban di Tengah): Posisi Beban berada di antara Tumpu dan Kuasa.
  • Contoh: Gerobak dorong pasir, pemecah kemiri, pembuka tutup botol.
• Jenis 3 (Kuasa di Tengah): Posisi Kuasa berada di antara Tumpu dan Beban.
  • Contoh: Sekop, pinset, stapler. 

B. Bidang Miring

Permukaan datar yang diletakkan miring untuk memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih kecil.

Rumus KM Bidang Miring:

C. Katrol

Roda berporos yang dilalui tali atau rantai.

• Katrol Tetap: Posisinya tidak berpindah. Fungsinya hanya mengubah arah gaya.
  • KM = 1
• Katrol Bergerak: Katrol ikut bergerak naik-turun bersama beban. Fungsinya melipatgandakan gaya.
  • KM = 2
• Katrol Ganda (Sistem Katrol): Gabungan katrol tetap dan bergerak.
  • KM = Jumlah tali yang menopang beban.

D. Roda Gigi (Gir)

Sepasang atau lebih roda bergigi yang saling berhubungan. Fungsinya untuk meneruskan gaya dan gerakan pada mesin.

• Contoh: Gir pada sepeda motor atau sepeda kayuh.

> PRINSIP PESAWAT SEDERHANA PADA TUBUH MANUSIA

Tubuh kita ternyata bekerja menggunakan prinsip pesawat sederhana, lho! Terutama prinsip Tuas (Pengungkit) pada sistem gerak (tulang dan otot).

Contoh: Mengangkat Kepala (Mendongak)

Saat kita mendongakkan kepala ke atas:

1. Titik Tumpu: Tulang leher (atlas).
2. Beban: Berat kepala bagian depan (dagu/wajah).
3. Kuasa: Otot leher bagian belakang.

Karena posisi Titik Tumpu berada di antara Beban dan Kuasa, maka gerakan ini termasuk prinsip Pengungkit Jenis Pertama.

Semoga ringkasan ini membantu kalian belajar! Tetap semangat