Rangkuman Materi, Contoh Soal & Pembahasan Pesawat Sederhana Tingkat SD

Pengertian Pesawat Sederhana

Pesawat adalah semua jenis alat yang digunakan untuk memudahkan dan mempercepat pekerjaan manusia, bukan merujuk pada pesawat terbang sebagai alat transportasi. Proses pengoperasian yang sederhana sehingga alat-alat ini disebut pesawat sederhana. Pada peralatan seperti mesin cuci, motor, dan mobil merupakan pesawat dengan susunan yang lebih kompleks atau rumit yaitu gabungan dari beberapa pesawat sederhana. Contoh penerapan pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari sebagai berikut:

1. Membuka tutup botol
   
   brosibox.blogspot.comMembuka tutup botol dengan bantuan alat pembuka tutup botol lebih mudah dan cepat dibandingkan dengan menggunakan tangan saja.

2. Mencabut paku dari kayu
   
   brosibox.blogspot.comMencabut paku dari kayu dengan menggunakan alat pencabut paku lebih mudah dan cepat dibandingkan hanya dengan menggunakan tangan.

3. Memasukan beban berat ke dalam truk
   
   docplayer.infoMemasukkan benda berat ke dalam truk lebih mudah dan lebih cepat jika menggunakan bantuan bidang miring dibandingkan dengan mengangkutnya sendiri.

4. Menimba air dari sumur
   
   swastawass.blogspot.comMenimba air dari sumur akan terasa lebih ringan dan cepat dengan bantuan tali timba yang diberi roda dibandingkan mengangkutnya secara langsung dengan tali.

Jenis-Jenis Pesawat Sederhana

Berikut ini jenis-jenis pesawat sederhana, yaitu:

Tuas

Tuas disebut juga dengan nama pengungkit. Pada kehidupan sehari-hari dikenal jenis tuas yaitu linggis atau batang besi dan kayu yang bisa digunakan untuk mengungkit. Pengungkit dibutuhkan untuk memindahkan benda yang besar dan berat, misalnya untuk menggeser bongkahan batu besar. Contoh lain pengungkit adalah pada permainan jungkat-jungkit, neraca timbangan, gunting, paku dan palu. Terdapat 3 aspek utama pengungkit yaitu:

• Titik tumpu: tempat bertumpunya suatu gaya
• Titik beban: tempat beban/ benda diletakkan
• Titik kuasa: tempat diberikannya gaya untuk memindahkan beban

Berdasarkan posisi titik tumpu, titik beban, dan titik kuasa, tuas atau pengungkit digolongkan menjadi:

1. Tuas golongan pertamaPada tuas golongan pertama, posisi titik tumpu terletak di antara titik beban dan titik kuasa. Contohnya gunting, linggis, alat pencabut paku,dan  jungkat-jungkit.
   
   Sumber gambar : dokumen.tips
2. Tuas golongan keduaPada tuas golongan kedua posisi titik beban terletak di antara titik tumpu dan kuasa. Contohnya gerobak beroda satu, alat pemecah kemiri, pembuka tutup botol, dan alat pemotong kertas.
   
   Sumber gambar : artikelnesia.com
3. Tuas golongan ketigaPada tuas golongan ketiga posisi titik kuasa terletak di antara titik tumpu dan titik beban. Contohnya sekop untuk memindahkan pasir.
   
   Sumber gambar : kejarcita.id

Bidang miring

Bidang miring digunakan untuk memperkecil gaya yang digunakan untuk memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi. Penggunaan bidang miring memiliki kekurangan, yaitu jarak yang ditempuh menjadi lebih jauh. Misalnya pada jalan raya di pegunungan dibuat berkelok agar tanjakan tidak terlalu curam sehingga mudah dilalui. Contoh lain penerapan bidang miring yaitu memindahkan drum ke atas bak truk dengan bantuan papan sebagai bidang miringnya. Peralatan yang menggunakan prinsip bidang miring diantaranya kapak, pisau, obeng, sekrup, pahat.

Sumber gambar : evawen.wordpress.com

Katrol

Katrol tergolong jenis pengungkit karena memiliki titik tumpu, titik kuasa, dan titik beban. Perbedaannya dengan pengungkit pada umumnya, pada katrol benda yang berada di atas titik tumpu bukan benda kaku seperti pada papan pengungkit melainkan sebuah tali. Katrol merupakan roda yang berputar pada porosnya dan terdapat tali atau rantai sebagai penghubungnya.

Jenis-jenis katrol:

1. Katrol tetapKatrol tetap adalah katrol yang posisinya tetap atau tidak berpindah pada saat digunakan dan dipasang pada tempat tertentu. Contoh katrol tetap yaitu katrol pada tiang bendera dan katrol pada sumur timba.
   
   Sumber gambar : evawen.wordpress.com
2. Katrol bebasKatrol bebas adalah katrol yang posisinya berubah-ubah dan tidak di pasang pada tempat tertentu. Katrol jenis ini pada umumnya ditempatkan di atas tali yang posisinya dapat berubah. Pada salah satu ujung tali diikat pada tempat tertentu, ketika ujung yang lain ditarik maka katrol akan bergerak. Contoh katrol bebas yaitu peralatan pengangkat peti kemas di Pelabuhan.
   
   Sumber gambar : evawen.wordpress.com
3. Katrol majemukKatrol majemuk adalah gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Beban dikaitkan pada katrol bebas sedangkan pada salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Ketika ujung tali yang lain ditarik maka beban akan terangkat diikuti bergeraknya katrol bebas ke atas. Contoh katrol majemuk adalah katrol pada mobil derek dan peralatan pemanjat tebing.
   
   Sumber gambar : adib-hasan.com

Roda berporos

Roda berporos adalah roda yang dihubungkan dengan sebuah poros yang kemudian berputar bersama-sama. Berbeda dengan pesawat sederhana yang lainnya, roda berporos menggunakan prinsip menggabungkan dua silinder yang berbeda dan bergabung di porosnya/ pusatnya. Sehingga roda berporos dapat mengubah besar dan arah gaya yang digunakan untuk memutar benda. Roda berporos contohnya terdapat pada setir mobil, setir kapal, gerinda, keran air yang berputar, roda kendaraan bermotor, dan roda sepeda.

Sumber gambar : fisika.co.id

Soal No.1

Peralatan yang digunakan untuk memudahkan dan mempercepat pekerjaan manusia disebut …

1. Pesawat
2. Katrol
3. Tuas
4. Pertukangan

PEMBAHASAN :
Pesawat adalah semua jenis alat yang digunakan untuk memudahkan dan mempercepat pekerjaan manusia.
Jawaban A

Soal No.2

Berikut ini adalah aktivitas yang menggunakan pesawat sederhana, kecuali …

1. Mengangkut beras ke dalam truk dengan bantuan papan yang dimiringkan
2. Menimba air di sumur dengan bantuan katrol
3. Mencabut paku dengan tangan
4. Membuka tutup botol dengan menggunakan pembuka tutup botol

PEMBAHASAN :
Contoh penerapan pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari sebagai berikut:

1. Membuka tutup botol
   Membuka tutup botol dengan bantuan alat pembuka tutup botol lebih mudah dan cepat dibandingkan dengan menggunakan tangan saja.
2. Memasukan beban berat ke dalam truk
   Memasukkan benda berat ke dalam truk lebih mudah dan lebih cepat jika menggunakan bantuan bidang miring dibandingkan dengan mengangkutnya sendiri.
3. Menimba air dari sumur
   Menimba air dari sumur akan terasa lebih ringan dan cepat dengan bantuan tali timba yang diberi roda dibandingkan mengangkutnya secara langsung dengan tali.

Sedangkan mencabut paku dari kayu dengan menggunakan alat pencabut paku lebih mudah dan cepat dibandingkan hanya dengan menggunakan tangan.
Jawaban C

Soal No.3

Perhatikan gambar berikut ini!

Sumber gambar : indonesian.alibaba.com

Yang ditunjuk tanda panah pada gambar gerobak roda pasir di atas adalah …

1. Titik beban
2. Titik kuasa
3. Titik tumpu
4. Titik poros

PEMBAHASAN :
Terdapat 3 aspek utama pengungkit yaitu:

• Titik tumpu: tempat bertumpunya suatu gaya
• Titik beban: tempat beban/ benda diletakkan
• Titik kuasa: tempat diberikannya gaya untuk memindahkan beban

Sumber gambar : artikelnesia.com
Jawaban B

Soal No.4

Penggunaan bidang miring pada jalan raya di pegunungan menyebabkan jarak tempuh menjadi lebih lama karena …

1. Jalan dibuat berkelok-kelok agar tanjakan tidak terlalu curam
2. Jalan menjadi sangat curam sehingga sulit dilalui
3. Jalan terlalu menanjak sehingga menghambat laju kendaraan
4. Banyak tikungan sehingga kendaraan tidak bisa melaju dengan cepat

PEMBAHASAN :
Bidang miring digunakan untuk memperkecil gaya yang digunakan untuk memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi. Penggunaan bidang miring memiliki kekurangan, yaitu jarak yang ditempuh menjadi lebih jauh. Misalnya pada jalan raya di pegunungan dibuat berkelok agar tanjakan tidak terlalu curam sehingga mudah dilalui.
Jawaban A

Soal No.5

Pesawat sederhana yang digunakan untuk memindahkan benda besar dan berat adalah …

1. Bidang miring
2. Katrol
3. Roda berporos
4. Tuas atau pengungkit

PEMBAHASAN :
Pengungkit dibutuhkan untuk memindahkan benda yang besar dan berat, misalnya untuk menggeser bongkahan batu besar. Pada kehidupan sehari-hari dikenal jenis tuas yaitu linggis atau batang besi dan kayu yang bisa digunakan untuk mengungkit. Contoh lain pengungkit adalah pada permainan jungkat-jungkit, neraca timbangan, gunting, paku dan palu.
Jawaban D

Soal No.6

Berikut ini bukan jenis pengungkit yang digunakan untuk keperluan sehari-hari adalah …

1. Gunting
2. Pembuka tutup botol
3. Pisau
4. Linggis

PEMBAHASAN :

1. Gunting: pengungkit golongan pertama
2. Pembuka tutup botol: pengungkit golongan kedua
3. Pisau: pesawat sederhana berupa bidang miring
4. Linggis: pengungkit golongan pertama

Jawaban C

Soal No.7

Pesawat sederhana berupa roda yang berputar pada porosnya dan terdapat tali atau rantai sebagai penghubungnya adalah …

1. Bidang miring
2. Katrol
3. Roda berporos
4. Tuas

PEMBAHASAN :
Katrol tergolong jenis pengungkit karena memiliki titik tumpu, titik kuasa, dan titik beban. Perbedaannya dengan pengungkit pada umumnya, pada katrol benda yang berada di atas titik tumpu bukan benda kaku seperti pada papan pengungkit melainkan sebuah tali. Katrol merupakan roda yang berputar pada porosnya dan terdapat tali atau rantai sebagai penghubungnya.
Jawaban B

Soal No.8

Berikut ini pesawat sederhana yang tergolong roda berporos adalah …

PEMBAHASAN :
Berikut ini jenis-jenis pesawat sederhana beserta contohnya, yaitu:

1. Tuas: permainan jungkat-jungkit, neraca timbangan, gunting, paku dan palu.
2. Bidang miring: kapak, pisau, obeng, sekrup, pahat.
3. Katrol: peralatan pengangkat peti kemas di Pelabuhan, katrol pada tiang bendera dan katrol pada sumur timba.
4. Roda berporos: setir mobil, setir kapal, gerinda, keran air yang berputar, roda kendaraan bermotor, dan roda sepeda.

Jawaban B

Soal No.9

Katrol pada mobil derek dan peralatan pemanjat tebing tersusun dari beberapa katrol. Katrol jenis ini tergolong jenis katrol …

PEMBAHASAN 
Katrol majemuk adalah gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas. Kedua katrol ini dihubungkan dengan tali. Beban dikaitkan pada katrol bebas sedangkan pada salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang katrol tetap. Ketika ujung tali yang lain ditarik maka beban akan terangkat diikuti bergeraknya katrol bebas ke atas. Contoh katrol majemuk adalah katrol pada mobil derek dan peralatan pemanjat tebing.
Jawaban C

Soal No.10

Perhatikan gambar berikut:

Sumber gambar : evawen.wordpress.com
Gambar di atas adalah jenis katrol …

1. Katrol bebas
2. Katrol tunggal
3. Katrol majemuk
4. Katrol tetap

PEMBAHASAN :
Jenis katrol pada gambar di atas adalah katrol tetap, yaitu katrol yang posisinya tetap atau tidak berpindah pada saat digunakan dan dipasang pada tempat tertentu. Contoh katrol tetap pada gambar di atas yaitu katrol pada tiang bendera dan katrol pada sumur timba.
Jawaban D