Halaman
IPA Kelas V SD/MI97Sumber:Dokumentasi PenerbitPerhatikan gambar di atas! Kayu gelondonganditurunkan dari dalam truk dengan cara digelinding-kan pada papan. Papan dipasang miring dari baktruk ke tanah. Papan tersebut membuat pemindahankayu keluar truk menjadi lebih mudah. Papan yangdipasang miring disebut bidang miring. Bidangmiring termasuk pesawat sederhana. Apakahpesawat sederhana itu? Apa kegunaan pesawatsederhana bagi kita?Pada bab ini kamu akan mem-pelajari materi berikut.Jenis-jenis pesawat sederhanadan kegunaannya.• Pengungkit atau tuas• Bidang miring• Katrol• Roda berporosIXPesawat SederhanaBab
98Bab IX Pesawat SederhanaBidang miring merupakan salah satu contoh pesawat sederhana. Pesawatsederhana mempunyai banyak kegunaan. Banyak pekerjaan manusia dibantu olehpesawat sederhana. Apa sebenarnya pesawat sederhana itu? Apa saja jenis-jenispesawat sederhana? Simaklah uraian berikut.Jenis-Jenis Pesawat Sederhana dan KegunaannyaPesawatadalah alat-alat yang dapat memudahkan pekerjaan manusia. Kamumemerlukan gaya untuk melakukan berbagai pekerjaan. Gaya itu dilakukan oleh otot.Kekuatan otot manusia terbatas. Tentu kamu pernah menemui kesulitan dalam melakukansuatu pekerjaan. Misalnya membuka tutup botol, memanjat pohon, menimba air, danmemindahkan barang yang berat. Oleh karena itu, kamu memerlukan alat untukmempermudah pekerjaan tersebut. Kamu dapat menggunakan pesawat. Pesawat dapatmemperkecil gaya yang kamu keluarkan.Pesawat ada yang rumit dan ada yang sederhana. Pesawat rumit tersusun ataspesawat-pesawat sederhana. Pada prinsipnya, pesawat sederhana terbagi menjadiempat macam, yaitu pengungkit, bidang miring, katrol, dan roda berporos. Bagaimanacara kerja pesawat sederhana? Marilah kita pelajari satu demi satu.1.Pengungkit atau TuasDi sekitar kita banyak peralatan yang menggunakan prinsip kerja pengungkit.Contohnya gunting dan pemotong kuku. Berdasarkan letak beban, kuasa, danpenumpunya, pengungkit dibedakan menjadi tiga golongan sebagai berikut.Kamu dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut setelah mempelajari materipada bab ini. Namun, sebelum mempelajari materi pada bab ini, perhatikan peta konsepberikut!Pesawat SederhanaJenis-Jenis Pesawat Sederhanadan KegunaannyaPengungkit/tuasBidang miringKatrolRoda berporosPengungkitgolongan IPengungkitgolongan IIPengungkitgolongan III
IPA Kelas V SD/MI99a. Pengungkit Golongan IJika kamu akan mencabut paku yang tertancap ditembok, apa yang kamu perlukan? Paku sulit dicabut dengantangan. Selain memerlukan tenaga yang kuat, sebatangpaku juga terlalu kecil untuk dipegang dengan tangan saatmencabut. Oleh karena itu, kamu memerlukan catut untukmencabut paku dari tembok. Catut menggunakan prinsipkerja pengungkit golongan I.Pada pengungkit golongan I, letak titik tumpu berada diantara beban dan kuasa. Perhatikan gambar di bawah ini!Keterangan:a. Titik tumpub. Letak kuasac. Letak bebancabcababcBebanTitik tumpuKuasaPrinsip kerja pengungkit golongan ISumber:Dokumen PenerbitPalu yang dilengkapipenjepit (catut)Titik tumpuKuasaBebanSumber:Dokumen PenerbitGunting kertas↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑TangPemotong kukuGuntingSumber:Dokumen PenerbitAlat-alat yang termasuk pengungkit golongan IBebanTitik tumpuKuasaPrinsip kerja pengungkit golongan II↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑Selain catut, alat-alat berikut juga menggunakan prinsip kerja pengungkitgolongan I.b. Pengungkit Golongan IIPada pengungkit golongan II, letak beban di antara titik tumpu dan kuasa.Perhatikan gambar di samping!Kereta sorong, pembuka kaleng, danpemotong kertas merupakan alat-alatyang menggunakan prinsip kerja pengungkitgolongan II. Kereta sorong banyak digunakanoleh pekerja bangunan untuk mengangkutpasir atau material lain. Alat ini bergunauntuk membawa benda-benda yang berat.Selain lebih cepat dan mudah, tenaga yangharus dikeluarkan pun lebih sedikit.
100Bab IX Pesawat SederhanaBeberapa jenis kaleng mempunyai tutup yang menyatu dengan badannya. Tutupkaleng sulit dibuka dengan jari-jari tangan. Namun, dengan menggunakan alatpembuka kaleng, kaleng tersebut dapat dibuka dengan mudah dan tidak melukaitangan.Pemotong kertas banyak digunakan oleh pegawai foto kopi. Alat ini dapatmembantu memotong kertas dalam jumlah banyak. Dengan alat ini, pekerjaanmemotong kertas menjadi ringan.c. Pengungkit Golongan IIIPada pengungkit golongan III, letakkuasa di antara beban dan titik tumpu.Perhatikan gambar!Stapler, pinset, dan sapu menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan III.Perhatikan letak kuasa, beban, dan titik tumpunya. Coba tunjukkan letak kuasa,beban, dan titik tumpu saat kamu menyapu!Apakah kamu telah memahami prinsip kerja pengungkit? Lakukanlah kegiatanberikut bersama kelompokmu untuk lebih memahami prinsip kerja pengungkit!StaplerKeterangan:a. Titik tumpub. Letak kuasac. Letak bebanPinsetabcacbSumber:Dokumen PenerbitAlat-alat yang termasuk pengungkit golongan IIIBebanTitik tumpuKuasaPrinsip kerja pengungkit golongan IIIacbSapu↑↑↑↑↑↑↑↑↑↑Kereta sorongPembuka kalengSumber:Dokumen PenerbitAlat-alat yang termasuk pengungkit golongan IIPemotong kertasKeterangan:a. Titik tumpub. Letak kuasac. Letak bebanabcacabcb
IPA Kelas V SD/MI101Pengungkit Memudahkan Pekerjaan1.Sediakan sebuah botol minuman bersodaatau minuman ringan (soft drink) yangmasih tertutup rapat!2.Sediakan pula alat pembuka tutup botol!3.Cobalah membuka tutup botol tersebut dengantangan. Dapatkah kamu melakukannya?4.Ulangi membuka tutup tersebut meng-gunakan pembuka tutup botol!5.Manakah cara yang lebih mudah? Manakahcara yang membutuhkan tenaga lebih besar?6.Tuliskan kesimpulan dari kegiatan ini danbacakan di depan kelas!Catatan:Lakukan kegiatan ini di dalam kelas bersama gurumu!2.Bidang MiringTangga merupakan salah satu jenis bidang miring. Jika memanjat pohon secaralangsung, beban tubuh kita akan tertumpu pada tangan dan kaki. Namun, bila memakaitangga, beban tubuh akan ditahan oleh anak tangga yang kita injak. Itulah sebabnyaseolah-olah pekerjaan kita terasa lebih ringan. Sebenarnya, pekerjaan kita tetap, tetapidiperingan oleh alat. Jadi, dengan menggunakan bidang miring kita dapat menghemattenaga. Prinsip yang sama juga diterapkan pada tangga bangunan bertingkat.Sumber:Dokumen PenerbitSumber:Dokumen PenerbitSumber:http://galeryfoto.pu.go.idTahukah kamu, mengapa jalan di daerah pegunungan dibuat berkelok-kelok? Mobiltidak cukup bertenaga untuk mendaki lereng yang curam. Oleh karena itu, jalan tanjakandi gunung yang curam dibuat berkelok-kelok. Jalan yang demikian akan mengurangitenaga yang dibutuhkan untuk mencapai ketinggian yang sama. Kemiringan tanjakanakan lebih landai dengan adanya kelokan sehingga lebih mudah didaki.Contoh penggunaan bidang miringMembuka tutupbotol meng-gunakan tanganMembuka tutup botolmenggunakan pengungkit
102Bab IX Pesawat SederhanaKegiatan berikut akan menjelaskan prinsip kerja bidang miring pada benda tajam.Lakukan kegiatan berikut ini dengan hati-hati!Mengetahui Prinsip Kerja Bidang Miring pada Benda Tajam1.Sediakan sebuah pisau dan sebuah wortel!2.Irislah wortel dengan pisau pada sisi yang tajam!3.Ulangi kegiatan nomor 2 dengan mengiris wortel menggunakan punggung pisau!4.a.Manakah cara yang lebih mudah untuk mengiris wortel?b.Manakah cara yang membutuhkan tenaga yang lebih kecil?5.Tulislah kesimpulan dari kegiatan ini di buku kerja dan bacakan di depan kelas!Catatan:Lakukan kegiatan ini di dalam kelas bersama gurumu!Bidang miring berguna untuk membantumemindahkan benda-benda yang terlalu berat.Cara paling mudah memindahkan peti ke dalamtruk yaitu dengan menggunakan bidang miring.Peti dapat didorong atau ditarik melalui bidangmiring. Tenaga yang dikeluarkan lebih kecildaripada mengangkat peti secara langsung.Benda-benda tajam seperti pisau, kapak,pahat, dan paku menggunakan prinsip kerjabidang miring. Bagian yang tajam dari alat-alattersebut merupakan bidang miring.Bidang miring digunakan untukmemindahkan petiPernahkah kamu memperhatikan bentuksekrup? Tahukah kamu, sekrup juga termasukpesawat sederhana? Sekrup menggunakanprinsip kerja bidang miring. Sekrup mem-punyai ulir yang melingkar dalam bentukspiral. Jika sekrup diputar, ulirannya akanmembentuk bidang miring.Mata bor pada bor listrik juga memanfaat-kan uliran seperti pada sekrup. Mata bor di-gunakan untuk membuat lubang pada kayuUliran pada sekrup dan bor memanfaatkanprinsip bidang miringPakuPahatKapakPisauAlat-alat yang menerapkan prinsip kerja bidang miring
IPA Kelas V SD/MI103abdKatrol tetapKatrol bebasKapal Dapat Ditarikoleh Satu OrangArchimedes, seorangilmuwan berkebangsaanYunani pernah membuat alatpenarik kapal yang meng-gunakan prinsip kerja katrol.Dengan alat tersebut, kapalyang berada di pantai berpasirdapat ditarik menuju laut hanyadengan menggunakan tenagaseorang laki-laki.Sumber:Dokumen PenerbitTimba pada sumur menggunakankatrolatau tembok. Mata bor dibuat berulir seperti sekrup. Apabila mata bor diputar dengancepat, alat itu dapat membuat lubang dengan cepat.3. KatrolBayangkan pada saat kamu harus mengambil airdari sumur dengan tali yang langsung diikatkan padaember. Beban yang harus kamu angkat akan terasasangat berat. Akan tetapi, pekerjaan tersebut bisa kamulakukan dengan lebih mudah apabila kamu meng-gunakan timba. Sebenarnya, beban yang harusdiangkat tidak berubah. Hanya saja, saat menggunakantimba, beban tidak hanya tertumpu pada tangan, tetapijuga tertumpu pada berat badan. Selain itu, dengantimba pekerjaan mengangkat akan berubah menjadimenarik sehingga lebih mudah. Inilah prinsip kerjakatrol.Ada beberapa jenis katrol sebagai berikut.a. Katrol tetap: katrol yang tidak berubah posisinya ketika digunakanuntuk memindahkan benda.b. Katrol bebas: katrol yang berubah posisinya ketika digunakan untukmemindahkan benda.c. Katrol rangkap: katrol yang terdiri dari lebih dari satu katrol yangdisusun berjajar.d. Katrol ganda atau takal: katrol yang terdiri dari beberapa katrol yang disatukandengan tali.cKatrol ganda/takalKatrol rangkapJenis-jenis katrol
104Bab IX Pesawat SederhanaPeralatan yang menggunakan roda berpasangan biasanya dihubungkan pada porosroda. Poros roda berada pada titik temu jari-jari roda. Lakukan kegiatan berikut agarkamu lebih memahami cara kerja roda berporos!Roda as di tengahKotak korekapiRoda as di tengahAs di pinggir rodaAs di pinggir rodaCarilah informasi mengenai cara penggunaan jenis-jenis katrol tersebut dari berbagaisumber (buku, majalah, koran, televisi, dan lain-lain)! Catatlah informasi yang kamu perolehdengan teman-teman sekelasmu!4.Roda BerporosPada zaman prasejarah, orang-orang memindahkanbeban berat dengan meletakkan beban di atas batang-batang pohon. Batang-batang pohon tersebut kemudiandigerakkan menggelinding. Pada perkembanganberikutnya, dibuatlah roda yang diberi poros. Roda danporos ini dapat berputar bersama-sama. Sepeda motor,mobil, dan hampir semua alat yang mempunyai bagianyang bergerak menggunakan asas roda berporos.Kapan Roda DibuatPertama Kali?Roda pertama kali dibuatoleh orang-orang Mesopotamialebih dari 5.000 tahun yanglalu. Pada saat itu, roda dibuatdari kayu atau batu.Mengetahui Prinsip Kerja Roda1. Sediakan karton tebal, dua pensil, dua kotak korek api, dan gunting!2. Tusukkan pensil menembus sisi kotak korek api pertama di dekat ujung!3. Buat empat roda dari karton!4. Pasanglah dua roda pada pensil dengan mencoblosnya masing-masing pada porosroda!5. Tusukkan pensil yang satu pada kotak korek api kedua seperti cara nomor 2!
IPA Kelas V SD/MI105Amati benda-benda di lingkungan rumah dan sekolahmu! Berdasarkan pengetahuan-mu tentang pesawat sederhana, carilah contoh-contoh benda yang termasuk pesawatsederhana! Buatlah tabel seperti berikut ini!Tulislah hasil pengamatamu di buku kerja!Bertukarlah informasi dengan temanmu untuk melengkapi tugasmu! Selanjutnya, kumpul-kan catatan tugasmu kepada bapak atau ibu guru!No.Pesawat SederhanaPengungkitKatrolRodaBidang Miring1.Gunting. . . .. . . .. . . .2.. . . .. . . .. . . .. . . .3.. . . .. . . .. . . .. . . .4.. . . .. . . .. . . .. . . .dst.Adanya roda memungkinkan manusia untuk bergeraklebih cepat dan mudah. Coba perhatikan, tentu kamu lebihcepat sampai di sekolah dengan mengendarai sepedadaripada berjalan kaki. Bahkan, orang lumpuh kakinyapun dapat bergerak lebih cepat dengan menggunakankursi roda. Roda berporos juga digunakan dalam mesin-mesin kendaraan maupun industri.Kamu telah mengetahui jenis-jenis pesawat sederhana,prinsip kerja, dan kegunaannya. Selanjutnya, lakukantugas berikut untuk menguji pemahamanmu!Sumber:Dokumen PenerbitKursi roda untukpenyandang lumpuhkaki6. Pasangkan dua roda lainnya pada pensil dengan mencoblosnya masing-masing padatepi roda!7. Dorong masing-masing kotak agar dapat berjalan!8. Bagaimana jalan kotak yang rodanya dicoblos pada porosnya?9. Bagaimana jalan kotak yang rodanya dicoblos pada tepi roda?10. Manakah yang lebih nyaman jalannya?11. Tuliskan laporan dan kesimpulan kegiatan ini, kemudian kumpulkan kepada bapak atauibu guru!Catatan:Lakukan kegiatan ini di dalam laboratorium bersama gurumu!
106Bab IX Pesawat SederhanaA. Ayo, memilih!1. Alat yang menggunakan prinsip kerjapengungkit yaitu . . . .a. derekb. pembuka botolc. timba sumurd. kursi roda2. Fungsi pesawat sederhana yaitu . . . .a. memudahkan pekerjaanb. menambah tenagac. menambah beband. meniadakan gaya yang bekerja3. Paku yang menancap di tembok lebihmudah dicabut menggunakan pesawatsederhana berupa . . . .a. pengungkitc. katrolb. bidang miringd. roda4. Posisi titik tumpu,beban, dan kuasapada alat di sampingyaitu . . . .a. titik tumpu berada di antara bebandan kuasab. beban berada di antara titik tumpudan kuasac. kuasa berada di antara titik tumpudan beband. titik tumpu, beban, dan kuasaberada pada satu tempat5. Tangga merupakan pesawat seder-hana yang memanfaatkan prinsip . . . .a. pengungkitb. bidang miringc. katrold. roda berporos6. Pada waktu me-nyapu, titik tumputerletak pada bagianyang bernomor . . . .a. Ib. IIc. IIId. IV7. Prinsip bidang miring diterapkan padaalat . . . .a. kereta dorongb. jungkat-jungkitc. sekrupd. takalIIIIIIIVJenis-jenis pesawat sederhana sebagai berikut.1.Pengungkit contohnya gunting, pemotong kuku, tang, dan stapler.2.Bidang miring contohnya tangga, jalan berkelok, papan miring, dan baji.3.Katrol contohnya timba pada sumur.4.Roda berporos contohnya roda sepeda, roda mobil, dan roda pedati.
IPA Kelas V SD/MI1078. Sumur timba memanfaatkan pesawatsederhana berupa . . . .a. katrol tetapc.katrol rangkapb. katrol bebasd. katrol ganda9. Bagian pada sekrupyang menggunakanprinsip kerja bidangmiring yaitu nomor . . . .a. Ib. IIc. IIId. IV10. Saat mengangkat benda dengankatrol, gaya yang diperlukan bertumpupada . . . .a. gaya gesek dan berat badanb. gaya gesek dan gaya tarikc. gaya tarik dan berat badand. gaya gravitasi dan berat badan11. Roda pada sepeda bekerja meng-gunakan prinsip . . . .a. bidang miringb. roda berporosc. pengungkitd. katrol12.Alat di atas bekerja menggunakanprinsip . . . .a. bidang miringb. pengungkitc. katrold. roda berporos13. Derek di pelabuhan menggunakanjenis katrol . . . .a. tetapc. rangkapb. bebasd. takal14. Gambar di samping meru-pakan katrol jenis . . . .a. katrol tetapb. katrol bebasc. katrol rangkapd. katrol takal15. Perhatikan alat-alat berikut!I.Kursi rodaIV. Timba sumurII. Bor listrikV. SekrupIII.Roda sepedaAlat yang menggunakan prinsip rodaberporos yaitu . . . .a. I dan IIc. III dan IVb. I dan IIId. II dan VB. Ayo, menjawab!1. Apa yang dimaksud pesawat seder-hana? Berikan contohnya!2. Sebutkan dua contoh alat yang kerja-nya menerapkan prinsip pesawatsederhana berikut!a. Pengungkitc. Katrolb. Bidang miring d.Roda berporos3.Kedua alat seperti di atas sekilastampak sama. Namun, kedua alattersebut dimasukkan dalam jenispengungkit yang berbeda. Mengapademikian? Jelaskan!4. Sekrup adalah paku yang mempunyaiuliran di sekelilingnya. Cara memasangsekrup dengan memutarnya sesuaiarah uliran tersebut. Memasangsekrup memerlukan tenaga yang lebihkecil dibandingkan dengan memasangpaku. Termasuk pesawat sederhanajenis apakah sekrup tersebut?IIIIIIa bIV
108Bab IX Pesawat SederhanaPengungkitgolongan IRoda danPorosBidangmiring5. Sebuah rumah sedang dipugar men-jadi rumah bertingkat. Tukang bangunanyang melakukan renovasi tersebutmengalami kesulitan untuk meng-angkut bahan bangunan dari lantaibawah ke lantai atas. Pesawat seder-hana apakah yang paling tepat untukmengatasi kesulitan tersebut?6. Perhatikan gambardi samping! Terma-suk pesawat seder-hana jenis apakahalat tersebut?7. Mengapa katrol memudahkan kitamengangkat benda?8. Mengapa jalan di daerah pegunungandibuat berkelok-kelok?9. Orang yang lumpuh kakinya tetapdapat bepergian dengan bantuankursi roda. Jenis pesawat sederhanaapakah kursi roda tersebut?10. Apa keuntungan penggunaan rodaberporos?Menarik bukan mempelajari bab ini? Apakah kamu sudah paham? Untukmengujinya coba jodohkan gambar berikut dengan jenis pesawat sederhana yangsesuai! Namun sebelum mengerjakan, fotokopilah lembar ini!Pengungkitgolongan IIKatrolPengungkitgolongan III