Pesawat sederhana

Pesawat sederhana (bahasa Inggris: simple machinery) adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah atau besaran dari suatu gaya. Secara umum, alat ini bisa disebut sebagai mekanisme paling sederhana yang memanfaatkan keuntungan mekanik untuk menggandakan gaya. Sebuah pesawat sederhana menggunakan satu gaya kerja untuk bekerja melawan satu gaya beban. Dengan mengabaikan gaya gesek yang timbul, maka kerja yang dilakukan oleh beban besarnya akan sama dengan kerja yang dilakukan pada beban.

Tabel dari mekanisme sederhana, diambil dari Chambers' Cyclopedia, 1728.

Kerja yang timbul adalah hasil gaya dan jarak. Jumlah kerja yang dibutuhkan untuk mencapai sesuatu bersifat konstan, walaupun demikian jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh. Dengan kata lain, peningkatan jarak akan mengurangi gaya yang dibutuhkan. Rasio antara gaya yang diberikan dengan gaya yang dihasilkan disebut keuntungan mekanik.

Keuntungan mekanik pengungkit:

untuk mencari w, jika memang belum ditemukan: w=m.g untuk mencari f, jika belum ditemukan:

keuntungan mekanik bidang miring: -s/h

keuntungan mekanik katrol: -tetap: lk/lb = 1 -bergerak: lk(2lb)/lb = 2 -majemuk: jumlah tali

untuk roda bergigi, tidak ada keuntungan mekanik, yang ada adalah efisiensi: energi keluaran bermanfaat / energi masukan total

Secara tradisional, pesawat sederhana terdiri dari:

• Bidang miring
• Roda dan gandar
• Tuas
• Katrol
• Baji
• Sekrup
• Roda berporos

Pesawat sederhana merupakan dasar dari semua mesin-mesin lain yang lebih kompleks. Sebagai contoh, pada mekanisme sebuah sepeda terdapat roda, pengungkit, serta katrol. Keuntungan mekanik yang didapat oleh pengendaranya merupakan gabungan dari semua pesawat sederhana yang ada dalam sepeda tersebut.

Sejarah

Ide pertama dari pesawat sederhana berawal dari seorang filsuf Yunani Archimedes sekitar abad ke-3 sebelum masehi. Ia mempelajari 3 pesawat sederhana: katrol, pengungkit, dan sekrup. Ia menemukan rumusan untuk mencari keuntungan mekanik pada pengungkit. Para ilmuwan Yunani sendiri akhirnya mendefinisikan 5 macam pesawat sederhana (tidak termasuk bidang miring) dan mereka dapat menghitung keuntungan mekanik semua alat-alat tersebut (meski perhitungan untuk baji dan sekrup tidak terlalu akurat dikarenakan gaya gesek yang besar). Hero dari Alexandria (sekitar 10–75 AD) dalam karyanya Mechanics mendefinisikan ada 5 pesawat sederhana: pengungkit, kerekan, katrol, baji, dan katrol. dan menjelaskan alat-alatnya mengenai cara pembuatan dan kegunaanya.

Referensi

1. Table of Mechanicks, from Ephraim Chambers (1728) Cyclopaedia, A Useful Dictionary of Arts and Sciences, Vol. 2, London, p.528, Plate 11.
2. Paul, Akshoy (2005). . Prentice Hall of India. hlm. 215. ISBN 8120326113. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2008-04-20. Diakses tanggal 2011-07-17.  Parameter |coauthors= yang tidak diketahui mengabaikan (|author= yang disarankan) (bantuan)
3. Asimov, Isaac (1988). Understanding Physics. New York: Barnes & Noble. hlm. 88. ISBN 0880292512. 
4. . University of Virginia Physics Department. Diarsipkan dari versi asli tanggal 2019-08-03. Diakses tanggal 11 June 2010. 
5. Wallenstein, Andrew (June 2002). "Foundations of cognitive support: Toward abstract patterns of usefulness". Proceedings of the 9th Annual Workshop on the Design, Specification, and Verification of Interactive Systems. Springer. hlm. 136. Diakses tanggal 2008-05-21. 
6. Chiu, Y.C. Chiu (2010). An introduction to the History of Project Management. Delft: Eburon Academic Publishers. hlm. 42. ISBN 9059724372. 
7. Ostdiek, Vern (2005). Inquiry into Physics. Thompson Brooks/Cole. hlm. 123. ISBN 0534491685. Diakses tanggal 2008-05-22.  Parameter |coauthors= yang tidak diketahui mengabaikan (|author= yang disarankan) (bantuan)
8. Usher, Abbott Payson (1988). A History of Mechanical Inventions. USA: Courier Dover Publications. hlm. 98. ISBN 048625593X. 
9. Strizhak, Viktor (2004). "Evolution of design, use, and strength calculations of screw threads and threaded joints". HMM2004 International Symposium on History of Machines and Mechanisms. Kluwer Academic publishers. hlm. 245. ISBN 1402022034. Diakses tanggal 2008-05-21.  Parameter |coauthors= yang tidak diketahui mengabaikan (|author= yang disarankan) (bantuan)