Pesawat Sederhana pada Kerja Otot, Rangka Manusia

Pesawat Sederhana pada Kerja Otot, Rangka Manusia

Kerja Otot, Rangka Manusia – Pada tubuh manusia berlaku prinsip-prinsip kerja pesawat sederhana. Prinsip-prinsip tersebut kemudian ditiru dan dimodifikasi untuk mendesain berbagai macam peralatan yang memudahkan kerja manusia. Ketika kerja dipermudah, artinya energi yang dikeluarkan lebih sedikit. Energi dan kerja (usaha) dinyatakan dalam satuan Joule (Newton meter).

Kerja Otot, Rangka Manusia – Kerja atau usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dengan jarak, sehingga dapat dituliskan dengan rumus berikut. W = F.S di mana: W = Usaha (Joule) F = Gaya (Newton) S = Jarak (Meter) Usaha dapat bernilai nol apabila gaya yang dikerjakan pada benda tidak mengakibatkan perpindahan tempat. Besarnya usaha yang dilakukan per satuan waktu disebut dengan daya atau power (P).

Kerja Otot, Rangka Manusia – Daya secara matematis dituliskan sebagai berikut. di mana: P = Daya (Watt) W = Usaha (Joule) t = Waktu (Sekon) Pada saat manusia melakukan aktivitas, manusia selalu berupaya untuk melakukannya dengan usaha dan daya yang sekecil-kecilnya. Oleh karena itu, manusia menggunakan pesawat sederhana untuk membantu melakukan aktivitasnya.

Kerja Otot, Rangka Manusia

1. Jenis Pesawat Sederhana Agar kamu dapat memahami pentingnya pesawat sederhana bagi kehidupan sehari-hari lakukanlah aktivitas pada kegiatan “Ayo Kita Coba” yang berjudul “Mengidentifikasi Manfaat Pesawat Sederhana”. Menurut pendapatmu, aktivitas-aktivitas tersebut lebih mudah dilakukan dengan menggunakan alat bantu atau dengan tangan saja?

Kerja Otot, Rangka Manusia

a. Katrol Tahukah kamu bagaimana seseorang dapat mengambil air dari sumur yang dalam dengan menggunakan timba . Hal ini karena orang tersebut memanfaatkan katrol tetap yang berfungsi untuk mengubah arah gaya. Jika tali yang terhubung pada katrol ditarik ke bawah, maka secara otomatis timba berisi air akan terkerek ke atas.

Kerja Otot, Rangka Manusia – Keuntungan mekanik katrol tetap sama dengan 1. Jadi, katrol tetap tunggal tidak menggandakan gaya kuasa atau dengan kata lain gaya kuasa sama dengan gaya beban. Penerapan katrol dalam kehidupan sehari-hari biasa divariasi sehingga membentuk katrol bebas maupun katrol majemuk. Variasi tersebut dimaksudkan untuk mempermudah pekerjaan yang dilakukan. Agar lebih memahami variasi katrol secara lebih lanjut!

Berbeda dengan katrol tetap, kedudukan katrol bebas berubah dan tidak dipasang di tempat tertentu. Biasanya katrol bebas diletakkan di atas tali

Kerja Otot, Rangka Manusia

Kerja Otot, Rangka Manusia

Kerja Otot, Rangka Manusia – beban. Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang diberikan untuk mengangkat benda menjadi setengah dari gaya beban. Katrol jenis ini biasanya ditemukan di pelabuhan yang digunakan untuk mengangkat peti kemas. Keuntungan mekanik dari katrol bebas lebih besar dari

Kerja Otot, Rangka Manusia

1. Pada kenyataannya nilai keuntungan mekanik dari katrol bebas tunggal adalah 2. Hal ini berarti bahwa gaya kuasa 1 N akan mengangkat beban 2 N. Agar gaya kuasa yang diberikan pada benda semakin kecil, maka diperlukan katrol majemuk. Katrol majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem yang terpadu. Katrol majemuk biasa digunakan dalam bidang industri untuk mengangkat benda-benda yang berat. Keuntungan mekanik dari katrol majemuk sama dengan jumlah tali yang menyokong berat beban.

b. Roda Berporos Kamu tentunya sudah tidak asing lagi dengan sepeda, bahkan sebagian besar di antara kamu pasti pernah menggunakannya. Gear pada sepeda adalah salah satu contoh pesawat sederhana yang tergolong roda berporos. Roda berporos adalah pesawat sederhana yang memiliki dua roda dengan ukuran berbeda yang berputar bersamaan.

Gaya kuasa biasanya bekerja pada roda yang besar, gaya beban bekerja pada roda yang lebih kecil. Roda berporos memiliki fungsi untuk mempercepat gaya. Selain gear sepeda, contoh penerapan pesawat sederhana jenis roda berporos adalah kursi roda, mobil, dan sepatu roda.

c. Bidang Miring Contoh dari bidang miring selain tangga adalah sekrup dan pisau. Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu sehingga dapat memudahkan gerak benda. Keuntungan mekanik bidang miring dapat dihitung dengan membagi jarak kuasa dengan jarak beban.

KM = Gaya Beban Gaya Kuasa KM = = Panjang Bidang Miring l Ketinggian h

KM (Keuntungan Mekanik)

d. Pengungkit Pengungkit merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Contoh alatalat yang merupakan pengungkit antara lain gunting, linggis, jungkatjungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, koper, pinset, dan sebagainya.

 menjelaskan berbagai macam jenis pengungkit yang dikelompokkan berdasarkan variasi letak titik tumpu, lengan kuasa, dan lengan beban. Pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. Agar kita dapat mengetahui besar gaya yang dilipatgandakan oleh pengungkit maka kita harus menghitung keuntungan mekaniknya.

Cara menghitung keuntungan mekaniknya dengan membagi panjang lengan kuasa dengan panjang lengan beban. Panjang lengan kuasa adalah jarak dari tumpuan sampai titik bekerjanya gaya kuasa. Panjang lengan beban adalah jarak dari tumpuan sampai dengan titik bekerjanya gaya beban.

Mengidentifikasi Keuntungan Mekanik Pengungkit

Jika terdapat dua orang yang memiliki berat badan berbeda, yaitu gemuk dan kurus ingin bermain jungkat-jungkit, di manakah posisi yang dapat diduduki orang yang gemuk jika orang yang kurus duduk di ujung kiri? Coba jawab pertanyaan ini dengan bantuan kegiatan berikut. Apa yang harus kamu persiapkan? Set percobaan pengungkit seperti pada gambar.

Apa yang harus kamu lakukan? 1. Susunlah set percobaan seperti pada gambar 2. Tentukan sisi yang bertindak sebagai kuasa dan bertindak sebagai beban 3.Gantungkan beban gantung pada sisi beban dan beban gantung lain pada sisi kuasa. 4. Aturlah jaraknya antara beban dan kuasa hingga posisinya seimbang. 5. Lakukan langkah 2-4 sebanyak 5 kali dengan menambah berat beban (Fb ), tetapi letak beban (Lb ) dan berat kuasa (Fk ) tetap. Amati dan catat datanya pada tabel pengamatan.

Keuntungan mekanik adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat menggandakan gaya. Dapatkah kamu menghitungnya? Caranya dengan menghitung besar perbandingan gaya beban dengan gaya kuasa yang diberikan pada benda. Berikut adalah persamaan matematisnya:

Akan tetapi, tidak semua pesawat sederhana dapat menggandakan gaya. Contohnya adalah katrol tetap tunggal. Katrol ini berfungsi mengubah arah gaya. Oleh karena itu, pada katrol tersebut hanya memiliki keuntungan mekanik sebesar 1. Hal ini disebabkan karena gaya kuasa besarnya sama seperti gaya beban.

Mengidentifikasi Pesawat Sederhana yang Ada di Rumah Apa yang harus kamu persiapkan? Buku IPA dan alat tulis. Apa yang harus kamu lakukan? 1. Identifikasilah minimal 10 macam alat-alat yang termasuk pesawat sederhana yang ada di rumahmu. 2. Catatlah hasilnya di buku IPA mu

Membuat Sekrup Sederhana (Membuktikan Bahwa Sekrup adalah Salah Satu Contoh Bidang Miring) Apa yang harus kamu persiapkan? 1. Paku besar. 2. Kertas berbentuk segitiga siku-siku. Apa yang harus kamu lakukan? 1. Meletakkan paku besar di atas kertas segitiga  2. Gulunglah paku tersebut hingga mencapai ujung kertas! Amati bentuk kertas pada bagian sisi gulungan. 3. Berdasarkan pengamatanmu, buatlah kesimpulan yang berkaitan dengan bidang miring!

Prinsip Kerja Pesawat Sederhana pada Otot dan Rangka Manusia

Seorang atlet yang sedang berlari. Cermati otot dan rangka yang bekerja pada atlet tersebut pada saat berlari. Apa kaitannya dengan pesawat sederhana? Otot dan rangka bekerja bersama-sama pada saat seseorang melakukan gerakan. Hal ini seperti setiap bagian yang terdapat pada sepeda akan bekerja bersama-sama ketika sepeda tersebut bergerak.

Pada saat kamu melakukan suatu aktivitas, otot, tulang, dan sendi akan bekerja bersama-sama. Prinsip kerja ketiganya seperti sebuah pengungkit, di mana tulang sebagai lengan, sendi sebagai titik tumpu, dan kontraksi atau relaksasi otot memberikan gaya untuk menggerakkan bagian tubuh.

Kegiatan A: mengangkat beban dengan tangan terlentang (tidak memanfaatkan kerja sendi yang ada di antara lengan atas dan lengan bawah). Kegiatan B: mengangkat beban dengan kondisi tangan terlipat (memanfaatkan kerja sendi yang ada di antara lengan atas dan lengan bawah). Mengapa kegiatan B lebih ringan dilakukan bila dibandingkan dengan kegiatan A? Prinsip apakah yang sebenarnya berlaku pada aktivitas B?

 

Pesawat Sederhana pada Kerja Otot, Rangka Manusia | medsis | 4.5