Metode Pesawat Sederhana

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Kegiatan belajar mengajar yang melahirkan interaksi unsur-unsur manusiawi adalah sebagai suatu proses dalam rangka mencapai tujuan pengajaran. Guru dengan sadar berusaha mengatur lingkungan belajar agar bergairah bagi anak didik. Dengan seperangkat teori dan pengalaman yang dimiliki, guru gunakan untuk bagaimana mempersiapkan program pengajaran dengan baik dan sistematis.

Salah satu usaha yang tidak pernah guru tinggalkan adalah, bagaimana memahami kedudukan metode sebagai salah satu komponen yang ikut ambil bagian bagi keberhasilan kegiatan belajar mengajar.

Metode adalah salah satu alat untuk mencapai tujuan. Dengan memenfaatkan metode secara akurat, guru akan mampu mencapai tujuan pengajaran. Metode adalah pelicicn jalan pengajaran menuju tujuan. Ketika tujuan dirumuskan agar anak didik memiliki ketrampilan tertentu, maka metode yang digunakan harus disesuaikan dengan tujuan.

Akhirnya, dapat dipahami bahwa pwnggunaan metode yang tepat akan dapat dijadikan sebagai alat motivasi dalam kegiatan belajar mengajar di sekolah.

B.  Rumusan Masalah

BAB II

PEMBAHASAN

A.  Materi Pesawat Sederhana

a.      Pengertian pesawat sederhana

Pesawat sederhana adalah alat untuk memudahkan melakukan usaha yang dibuat dari bahan sederhana dan di rancang dengan sederhana pula.

Pesawat sederhana ada 4 jenis, yaitu:

1.      Tuas (pengungkit)

2.      Katrol

3.      Bidang miring

4.      Roda berporos dan roda bergigi

Keuntungan mekanis pesawat sederhana adalah angka yang menunjukan perbandingan antara berat beban (W) dengan gaya / kuasa (F) yang diperlukan.

Dirumuskan keuntungan mekanik : beban

           kuasa

KM : W

             F

                   Tuas

Bagian-bagian tuas :

T    : titik tumpu

B   : titik beban

K   : tituk kuasa

l_w   : lengan beban

l_k    : lengan kuasa

W  : berat beban

F    : gaya /kuasa

Prinsip kerja tuas adalah kesetimbangan

Beban x lengan beban = kuasa x lengan kuasa

Jadi, keuntungan mekanik tuas semakin besar jika lengan kuasa semakin besar dengan lengan beban yang semakin pendek

Berdasarkan letak tumpu, titik beban, dan titik kuasa dibagi 3 jenis, yaitu, :

1.      Tuas jenis pertama, yaitu apabila titik tumpu T berada diantara titik beban B dengan titik kuasa K. Contoh tuas jenis 1 : adalah guntuing, tang, pembuka tutup botol, gunting kuku, linggis

2.      Tuas jenis kedua, yaitu apabila titik bebanm B diantara titik kuasa K dengan titik tumpu T. Contoh : troli dorong, pemecah biji

3.      Tuas jenis ketiga, yaitu apabila titik kuasa berda diantara titik beban B dengan titik tumpu T. Contoh : paku pencaput paku, lengan , alat pancing, sekop

c.       Katrol

Katrol adalh jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk mengubah gaya berat menjadi gaya angkat. Katrol digunakan untuk mengangkat beban, yang terdiri dari roda beratur, tali yang kaitkan dengan beban pada satu ujung lain yang ditarik.

Katrol terdiri dari 3 jenis :

1.      Katrol tetap tunggal

Garis tengah katrol dianggap sebagai tuas, sehingga :

I_w = I_f = R

Persamaan tuas :

W. I_w = F I_f

W. R = F.R

 =

KM= 1

Keuntungan katrol tetap tunggal =1 artinya umtuk mengangkat beban W diperlukan kuasa sama dengan berat beban (W= F).

2.      Katrol bergerak tunggal

Garis tengah katrol dianggap sebagai tuas, sehingga :

I_w =R

I_f = 2R

Persamaan tuas :

W. I_w = F I_f

W. R = F. 2R

=2

KM =2

3.      Sistem katrol atau katrol majemuk

Sistem katrol terdiri atas sejumlah katrol teteap dan katrol bergerak. Besarnya keuntungan mekanik sistem katrol tergantung pada bnayaknya tali yang menahan beban ke atas.

Semakin banyak katrol dan tali-tali yang menghubungkan katrol, semakin besar keuntungan mekanik sistem katrol, yang berarti semakin besr beban yang sanggup diangkat.

Contoh sistem katrol

Sistem katrol yang terdiri dari empat buah katrol, banyaknya tali yang menghibungkan antara dua katrol yaitu 4 buah

KM = 4                                        = 4                                  ¼ W =F

Artinya dengan katrol tersebut (KM =4) untuk mengangkat beban W hanya diperlukan kuasa ¼ W

Keterangan : 

1.      Katrol tetap 

       2.      Katrol bergerak

       3.      Katrol majemuk

d.      Bidang miring

Ketika akan menaikan beban yang berat ke atas truk, seringkali seseorang menggunakan papan kayu yang kuat yang diletakan sebagai bidang miring antara lantai dengan sisi truk. Selanjutnya orang itu akan mendorong benda sepanjang bidang miring.

Pesawat sederhana tidak memperkecil usaha: 

Usaha cara I    = usaha cara II 

Usaha gaya angakat= usaha gaya dorong

F₁ x h               = F₂ x L

W.h                 = F.L

=

KM bidang miring =

Jadi, semakin panjang bidang miring semakin besar keuntungan mekaniknya yang berarti semakin kecil kuasa (gaya dorong) yang diperlukan.

Itulah mengapa jalan ke puncak bukit/ gunung dibuat berkelok-kelok.

Contoh pemanfaatan bidang miring adalah tangga, sekrup/ulir, baut, baji, dongkrak mobil mekanik.

e.       Roda berporos dan bergigi

1.      Roda berporos

Roda berporos dengan katrol. Prinsip kerjanya memanfaatkan perbedaan jari-jari luar dan dalam. Lihat gambar dibawah ini :

r= jari-jari roda kecil yang terhubung dengan beban.

R=jari-jari roda besar yang terhubung dengan kuasa.

Keuntungan mekanis roda berporos dirumuskan :

KM=       KM =

Jadi semakin besar perbedaan jari-jari beban dan jari-jari kuasa semakin besar keuntungan mekaniknya, yang berate pula kuasa yang diperlukan semaki kecil.

2.      Roda bergigi atau gear.

Dalam sistem roda gigi dua atau lebih roda gigi bersingungan. Aneka mesin pabrik banyak menggunakan pesawat sedehana jenis ini.

Jenis- jenis roda gear adalah :

a.       Roda gear pemercepat atau pemeperlambat

Roda pemercepat banyaknya gigi roda input lebih besar dari roda output, sedangkan roda pemeperlampat banyaknya roda input lebih kecil dari roda output.

b.      Roda gear pengubah arah putaran

Selain mempercepat atau memeperlambat putaran, roda gear juga merubah arah putaran.

c.       Roda   gear pengubah jenis gerak

B.  Metode yang cocok untuk materi pesawat sederhana

1.    Ceramah plus tanya jawab

Metode ceramah adalah metode yang boleh dikatakan metode tradisional, metode ini lebih banyak menuntut keaktifan guru daripada anak didik. Cara mengajar dengan ceramah dapat dikatakan juga sebagai teknik kuliah, merupakan suatu cara mengajar untuk menyampaikan keterangan atau informasi tentang suatu pokok persoalan secara lisan. Sedangkan metode tanya jawab adalah cara penyajian pelajaran dalam bentuk pertanyaan yang harus dijawab, terutama dari guru kepada siswa, tetapi dapat pula dari sisi sebaliknya.

Mengingat ceramah banyak segi yang kurang maka penggunaannya harus didukung dengan alat dan media atau metode lain. Karena itu, pada saat guru memberikan ceramah diselingi dengan tanya jawab kepada siswanya mengenai materi yang belum dimengerti.

Untuk penggunaan metode ceramah plus tanya jawab dalam materi pesawat sederhana, guru menjelaskan mengenai konsep dasar pesawat sederhana seperti pada tuas, katrol, bidang miring, dan roda, yang meliputi pengertian, rumus dan pemanfaatan masing-masing contoh pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari. Pada saat penyampaian materi tersebut, guru sambil berinteraksi dengan siswa atau tanya jawab dengan siswa, misalnya guru bertanya kepada siswa, “coba sebutkan contoh pesawat sederhana yang ada pada lingkungan kalian? ”

2.    Diskusi

Metode diskusi adalah cara penyajian pelajaran, dimana siswa-siswa dihadapkan kepada suatu masalah yang bisa berupa pernyataan atau pertanyaan yang bersifat problematis un tuk dibahas dan dipecahkan bersama.

Teknik diskusi adalah salah satu teknik belajar mengajar yang dilakukan oleh seoorang guru disekolah. Di dalam diskusi ini proses belajar mengajar terjadi, dimana interaksi antara dua atau lebih individu yang terlibat, saling tukar-menukar pengalaman, informasi, memecahkan masalah, dapat terjadi juga semuanya aktif, tidak ada yang pasif, sebagai pendengar saja.

Untuk penggunaan metode diskusi pada saat pembelajaran dalam materi pesawat sederhana siswa dibentuk kelompok dengan tiap kelompoknya beranggotakan 3-4 siswa, setelah itu guru memberikan materi diskusi tentang pesawat sederhana, contohnya lembar diskusi :

Setelah siswa berdiskusi tentang materi yang diberikan, siswa mengambil kesimpulan dari diskusi tersebut, untuk kemudian hasil dari diskusi dikumpulkan kepada guru. Lalu guru membahas hasil diskusi dari siswa.

3.    Eksperimen

Metode eksperimen atau percobaan adalah cara penyajian pelajaran, dimana siswa melakukan percobaan dengan mengalami dan membuktikan sendiri sesuatu yang dipelajari. Dalam proses belajar mengajar dengan metode percobaan ini siswa diberi keseempatan untuk mengalami sendiri, mengikuti suatu proses, mengamati suatu objek, menganalisis, membuktikan dan menarik kesimpulan sendiri mengenai suatu objek, keadaan, atau proses sesuatu. Dengan demikian, siswa dituntut untuk mengalami sendiri, mencari kebenaran, atau mencoba mencari suatu hukum atau dalil, dan menarik kesimpulan atas proses yang dialami itu.

Untuk penggunaan metode eksperimen pada materi pesawat sederhana, guru dapat mengajak siswa untuk melakukan ekperimen sederhana yang dapat membantu siswa untuk lebih memahami konsep dari materi pesawat sederhana.

4.     Penugasan

Metode penugasan adalah metode penyajian materi dimana guru memberikan tugas tertentu agar siswa melakukan kegiatan  belajar. Tugas bisa dilaksanakan oleh siswa di dalam kelas, di halaman sekolah, di laboratorium, perpustakaan, ataupun rumah siswa atau dimana saja asal tuga itu dapat dikerjakan.

Untuk penggunaan metode penugasan pada materi pesawat sederhana, guru memberikan tugas pekerjaan rumah dalam bentuk soal. Hal tersebut untuk memotivasi siswa agar dapat lebih memahami materi pesawat sederhana. Contoh soal yang dapat digunakan :

1.      Jelaskan perbedaan tuas jenis pertama, tuas jenis kedua, dan tuas jenis ketiga !

2.      Sebutkan contoh penggunaan system katrol !

3.      Sebutkan contoh penggunaan roda berporos !

4.      Jelaskan pengertian keuntungan mekanik pesawat sederhana !

5.      Seorang pekerja menaikan drum minyak tanah yang massanya 50 kg ke atas truk, setinggi 1,5 m dengan menggunakan bidang miring panjangnya 3 m. bila g= 10 m/s², berapakah besarnya gaya yang diperlukan pekerja tersebut?

Untuk soal-soal latihan siswa juga dapat diambil dari buku lembar kerja siswa atau buku-buku lain yang mendukung materi pesawat sederhana.