Makna Keuntungan Mekanis Sebuah Pesawat Sederhana

Daftar Isi

Adik-adik, materi fisika kita kali ini akan membahas tentang hakikat keuntungan mekanis dari sebuah pesawat sederhana.

 

Kalian pasti sudah tahu apa itu pesawat sederhana, yaitu alat yang digunakan untuk memudahkan usaha.

 

Nah, kemudahan itulah yang memiliki kaitan erat dengan keuntungan mekanis. 

 

Dengan kata lain, keuntungan mekanis menentukan seberapa mudah suatu usaha atau pekerjaan bisa diselesaikan dengan bantuan alat.

 

Pesawat sederhana itu sendiri terdiri dari katrol, bidang miring, tuas (pengungkit), dan roda. Masing-masing dari alat ini memiliki besaran keuntungan mekanis.

 

Lantas, apa sih hakikat keuntungan mekanis pesawat sederhana itu? Baiklah, berikut ini kakak terangkan... 

Keuntungan Mekanis Sebuah Pesawat Sederhana

Dalam fisika, keuntungan mekanis sebuah pesawat sederhana adalah besaran yang menyatakan seberapa besar penguatan gaya yang diperoleh saat menggunakan suatu alat, disimbolkan dengan K_M.

 

Nilainya didapat dari perbandingan antara berat beban (w) dan gaya kuasa (F), atau bisa juga melalui perbandingan antara lengan kuasa (l_k) dan lengan beban (l_b). 

 

Dalam bentuk persamaan matematis, keuntungan mekanis dirumuskan:

 

K_M = ^w/_F atau ^l_k/_lb 

 

Keuntungan mekanis merupakan besaran tanpa satuan, atau hanya dinyatakan dengan angka saja, seperti 1, 2, 3, dan seterusnya.

Makna Nilai Keuntungan Mekanis

 

Dengan menggunakan rumus di atas, maka kita bisa mengetahui besarnya nilai keuntungan mekanis dari suatu alat.

 

Namun, tahukah kalian makna dari nilai keuntungan mekanis tersebut? 

 

Sebagai contoh, ada sebuah alat yang setelah melalui proses perhitungan memiliki keuntungan mekanis sama dengan 2.

 

Apa makna dari angka 2 ini? Jadi, angka 2 ini bermakna bahwa suatu gaya dengan besar (F) bisa digunakan untuk mengangkat beban dengan berat 2 kali dari besar gaya tersebut.

 

Dengan pemahaman di atas, maka gaya 25 N bisa mengangkat beban seberat 50 N dengan menggunakan pesawat sederhana yang memiliki keuntungan mekanis 2. 

 

Jika keuntungan mekanisnya 3, maka gaya 25 N bisa mengangkat beban seberat 75 N, begitu seterusnya. 

 

Namun, ada juga alat yang memiliki keuntungan mekanis sama dengan 1, contohnya katrol tetap. Artinya, gaya sama besar dengan berat beban.

 

Dengan kata lain, gaya 25 N di atas hanya bisa mengangkat beban seberat 25 N.

 

Lantas, keuntungan apa yang diperoleh dari penggunaan katrol tetap kalau memang gaya yang dikeluarkan hanya bisa mengangkat beban sebesar itu?

 

Jadi, pada pesawat sederhana dengan nilai keuntungan mekanis sama dengan 1 memang tidak terjadi penguatan gaya, tetapi mengubah arah gaya.

 

Mengubah arah gaya juga bisa membuat usaha jadi lebih mudah saat digunakan untuk mengangkat beban ke ketinggian tertentu.

 

Untuk membantu pemahaman, kakak akan berikan sedikit ilustrasi: 

 

Tanpa alat, benda yang akan diangkat ke atas harus diberikan gaya yang mengarah ke atas pula.

 

Usaha ini terasa lebih sulit karena mendapatkan hambatan dari tarikan gaya gravitasi yang mengarah ke bawah atau berlawanan arah dengan gaya yang diberikan tadi.

 

Dengan bantuan katrol tetap, arah gaya yang ke atas tadi diubah menjadi ke bawah, tujuannya adalah agar gaya itu searah dengan gaya gravitasi.

 

Jadi, gaya gravitasi tidak lagi menjadi "faktor penghambat" tetapi telah berubah menjadi "faktor pendukung" dalam mengangkat beban.

 

Inilah sebabnya mengapa sehingga terasa lebih mudah menimba air di sumur dengan katrol tetap dibandingkan tanpa katrol.

Kesimpulan

Jadi, keuntungan mekanis (K_M) sebuah pesawat sederhana adalah besaran yang menyatakan nilai perbandingan antara berat beban (w) dengan gaya kuasa (F), atau antara lengan kuasa (l_k) dan lengan beban (l_b), dirumuskan:

 

K_M = ^w/_F atau ^l_k/_lb

Gimana adik-adik, udah paham kan makna dari keuntungan mekanis sebuah pesawat sederhana? Jangan lupa lagi yah.

 

Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.