SKL 07

SKL 07

UN IPA SMP/MTS 2013

Kompetensi :  Mendeskripsikan dasar-dasar mekanika (gerak, gaya,usaha, dan energi) serta penerapan konsep tekanan dalam kehidupan sehari-hari.

Indikator UN IPA yang ke-7 adalah menentukan penerapan pesawat sederhana dalam

kehidupan sehari-hari.

Agar kita lebih siap menghadapi UN, 
berikut ini  saya berikan ringkasan materi sesuai SKL.  
Uppps.... ada soal-soal prediksi UN-nya juga lhoo.... Yok kita belajar. 


RINGKASAN MATERI

Pesawat sederhana adalah alat-alat yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan. 

Ada 4 jenis pesawat sederhana, yaitu  tuas, katrol, bidang miring, dan roda gigi.

TUAS
Sistem kerja tuas terdiri atas tiga komponen, yaitu beban, titik tumpu, dan kuasa. Perhatikan gambar tuas di bawah ini.

Jenis-Jenis Tuas

Adapun persamaan / rumus yang berlaku pada  tuas  adalah :

Contoh Soal :

Sebuah  batu seberat 500 N akan dipindahkan dengan tuas yang panjangnya 3 m. Untuk membuat   sistem   pengungkit, digunakan sebuah batu sebagai tumpuan. Jika jarak titik 
tumpu terhadap beban 1 m, hitunglah gaya yang diperlukan untuk menggerakkan batu!

Penyelesaian :

Diketahui :                                                  Jawab :

panjang tuas = 3m                                             w x lb

lb = 1m                                                         F = ^______

lk = 3m -1m = 2m                                                  lk

F = 500 N                                                              500N x 1m  

Ditanyakan :                                                     = ^___________  =  250 N

F - ….?                                                                     2m

KATROL
a. Katrol Tetap

        Bagian-bagian katrol tetap :
W = beban
F  = gaya kuasa
lb  = AO = lengan beban
lk  = OB = lengan kuasa
Pemanfaatan katrol tetap biasanya digunakan untuk menimba air. Katrol  berfungsi untuk mengubah arah gaya sehingga berat beban tetap sama dengan gaya kuasanya tetapi dapat dilakukan dengan mudah.
W = F


Keuntungan mekanis ( KM ) katrol tetap :
           lk

                                          KM = ^_____, karena lk = lb , maka :

                                                     lb

                                          KM = 1

                                          Jadi, keuntungan mekanis katrol tetap = 1

b. Katrol Bergerak

               

Prinsip katrol tunggal bergerak hampir sama dengan tuas jenis kedua, yaitu titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa.  Titik tumpu katrol tunggal bergerak berada di titik A. Lengan beban lb adalah jarak AO dan lengan kuasa lk adalah jarak AB. Dengan demikian, berlaku persamaan sebagai berikut : 

        lk

KM= ^____, karena lk = 2lb , maka :

        lb

       2lb

KM=^____ = 2

        lb

Jadi, keuntungan mekanis katrol tunggal bergerak adalah : 2

c. Katrol Berganda ( = Takal atau Katrol Majemuk )

           Katrol majemuk merupakan gabungan dari beberapa katrol sehingga kerja yang dilakukan semakin mudah. Keuntungan mekanis dari katrol majemuk bergantung pada banyaknya katrol atau tali yang dipergunakan untuk mengangkat beban. Jadi, keuntungan mekanisnya sama dengan 4. Jika kamu akan mengangkat beban 400 N, cukup dengan gaya 100 N saja benda sudah terangkat.

BIDANG MIRING

Ketika kita berada di toko bangunan, mungkin kalian pernah melihat orang yang akan menaikkan cetakan semen untuk membuat sumur ke atas bak truk. Nah, pesawat sederhana apakah yang mereka gunakan untuk menaikkan cetakan semen tersebut? Bidang miring merupakan alat yang sangat efektif untuk memudahkan kerja.

Yang termasuk bidang miring adalah baji, paku, pisau, dan sekrup.

                       

Keuntungan mekanis bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dilakukan. Keuntungan mekanis bidang miring adalah perbandingan panjang bidang miring (s) dan tinggi bidang miring (h).

                                     

Contoh Soal :

Seseorang akan menaikkan sebuah peti seberat 600 N ke dalam bak truk. Ia menggunakan sebuah papan dengan panjang 3m yang digunakan sebagai bidang miring. Jika jarak permukaan tanah dan bak truk  1,5m, hitunglah

a. kuasa yang diperlukan !

b. keuntungan mekanis bidang miring !

Penyelesaian :

Diketahui :

   W=600N

   s=4m

   h=2m

Ditanyakan :

   a. F=…..?

   b. KM

Jawab :

                                    W       s

   Berlaku Rumus : KM= ^___ = ^___

                                     F        h

              W x h            600N x 1,5m

   a. F= ^_______     = ^{_______________} = 300 N

                  s                       3m

                  s          3m

   b. KM = ^____ =  ^______   = 2

                  h         1,5m

GIGI RODA

Gigi roda merupakan contoh pesawat sederhana. Gigi roda banyak digunakan pada mesin-mesin mobil, sepeda motor, dan sepeda. Sepeda masa kini telah dilengkapi dengan gigi roda yang lebih dari satu. Gigi roda ini berfungsi meningkatkan atau menurunkan putaran.

PREDIKSI SOAL UN

1.      Seorang siswa diminta untuk  mengambil alat- alat seperti pada gambar berikut :

       

Dari keempat alat tersebut yang bekerja berdasarkan prinsip tuas adalah ….

   A.     (1) dan (3)

   B.     (2) dan (3)

   C.     (2) dan (4)

   D.     (3) dan (4)

2.      Perhatikan gambar produk teknologi berikut !

      

Diantara keempat pesawat sederhana berikut yang memiliki prinsip kerja  sejenis dengan produk  teknologi tersebut adalah ….

       

3.   Perhatikan gambar berikut ini !

                Kelompok pesawat sederhana yang sejenis dengan gambar tersebut adalah ....4.   Gambar berikut ini yang prinsip kerjanya sesuai dengan tuas jenis kedua adalah ....

       

5.   Seorang siswa melakukan kegiatan dengan menggunakan produk teknologi berikut :

      

      Untuk memperbesar keuntungan mekanik alat tersebut, maka yang harus dilakukan 

      adalah ....

      A. memindahkan ibu jari dan telunjuk mendekati titik A

      B. meletakkan ibu jari dan telunjuk tepat ditengah tengah titik B dan C

      C. memindahkan ibu jari dan telunjuk mendekati titik C

      D. meletakkan ibu jari dan telunjuk tepat di titik A

6.   Alat yang bekerja berdasarkan prinsip bidang miring adalah ....

       

7.   Perhatikan gambar berikut !

     

       Alat yang memiliki prinsip kerja seperti gambar di atas adalah ....

      .

                A.                 B.                       C.                   D.            

8. Alat dalam kehidupan sehari-hari yang memiliki prinsip kerjanya 

                                       sama dengan gambar di samping adalah .....

                                            

                   A.                    B.                         C.                       D.            

9.  Keuntungan mekanis dari sistem katrol yang ditunjukkan oleh gambar adalah .... 

                          A. 1            B. 2              C. 3              D. 4     

                                                            

10. Apabila AB = 15 cm dan AC = 20 cm, maka agar setimbang beban Q adalah....

       

 a.       200 N

 b.       150 N

 c.       100 N

 d.      50 N  

11.      Perhatikan gambar katrol berikut! Besarnya gaya F adalah....

                     A.      10 N

         B.      20 N

         C.      30 N

         D.     40 N

12. Perhatikan gambar berikut ini !

   Benda seberat 500 N dinaikkan ke atas tembok setinggi 4 m menggunakan bidang miring sepanjang 16 m. Kuasa yang digunakan adalah....

      A.       125 N

      B.      250 N

      C.       500 N

D. 2000 N

13. Perhatikan gambar berikut !

Seorang siswa memindahkan batu dengan alat seperti pada gambar. Agar usaha yang dilakukannya lebih mudah, maka titik tumpu harus ditempatkan pada jarak ….

A.30 cm dari titik A

B.100 cm dari titik B

C.40 cm dari titik A

D.125 cm dari titik B

14. Perhatikan gambar berikut !

      

      Apabila panjang tuas keseluruhan 100 cm, maka besar gaya F adalah ….                       

A.    60 N

B.    80 N

C.  100 N

D.  400 N

15. Perhatikan gambar berikut ini !
      
       Agar diperoleh keuntungan mekanis lebih besar maka ....
       A. titik tumpu digeser menjauhi beban
       B. titik tumpu digeser mendekati beban
       C. beban digeser menjauhi titik tumpu
       D. kuasa berpindah mendekati titik tumpu

16. Perhatikan gambar berikut ini !

      Berapakah gaya yang diperlukan untuk menaikkan peti seberat 100 N ke atas truk yang 
      tingginya 1 m, jika menggunakan papan yang panjangnya 5m  seperti pada gambar…
      A.      5   N                       

      B.    20   N         

      C.  200   N                   

      D.  500   N

17. Perhatikan gambar berikut ini !

                                                   I                       II                    III                IV
        Manakah dari gambar di atas yang memiliki keuntungan mekanis terbesar ?
        A. I
        B. II
        C. III
        D. IV

18. Untuk mengangkat beban 1.000 N digunakan tuas yang panjangnya 300 cm dan 

       lengan beban 50 cm.  Maka gaya yang diperlukan adalah ....

       A. 150 N                     

       B. 167 N                     

       C. 200 N                     

       D. 250 N

19. Perhatikan gambar berikut ini !

       Agar sistem seimbang, maka besarnya massa pada kuasa adalah ....
      A. 20 gr

      B. 25 gr

      C. 30 gr

      D. 35 gr

20. Sekrup merupakan contoh dari pesawat sederhana untuk memudahkan kerja yang
       prinsip kerjanya menggunakan ….
       A. tuas
       B. bidang miring
       C. pesawat sederhana
       D. katrol

1. A           6. B             11. B            16. B

2. B           7. D             12. A            17. A

3. A           8. C             13. D            18. C

4. C           9. B             14. C            19. B

5. C          10. B            15. B            20. B