Semua benda yang ada di atas permukaan Bumi memiliki kecenderungan bergerak ke bawah, atau ke tempat yang lebih rendah. Berkat adanya pengaruh gravitasi bumi, air yang berada di pegunungan dapat mengalir ke daerah yang lebih rendah, sehingga kita dapat memanfaatkan air dari daerah pegunungan tersebut.
Maha Suci Alloh yang telah menciptakan alam semesta dengan mekanisme yang sangat sempurna.
Dengan adanya gaya gravitasi bumi yang mempengaruhi sifat air, sehingga selalu mengalir ke tempat yang lebih rendah, orang dapat membuat siste pengairan untuk sawah-sawah. Dengan memanfaatkan sifat yang sama sistem drainase (sistem pembuangan air kotor/kelebihan air di lahan pertanian) dibuat.
Selain memungkinkan manusia membuat sistem pengairan dan drainase, sifat airr yang selalu mengalir ke bawah akibat pengaruh gaya gravitasi juga dapat dimanfaatkan pada pembangkit listrik tenaga air, dimana air dibendung agar dapat dialirkan dari ketinggian, dan menghasilkan tenaga untuk memutar turbin, dan menghasilkan arus listrik.
Mekanisme alam yang sempurna ini harus kita syukuri dengan memanfaatkan alam dengan bijak, jangan sampai kita merusak lingkungan dalam memanfaatkan sumber daya alam.
Jika kita tidak memperlakukan lingkungan dengan baik, kita akan mendatangkan bahaya untuk kita sendiri, salah satu contohnya adalah tindakan membuang sampah sembarangan. Jika kita membuang sampah sembarangan sehingga menutupi tempat-tepat yang seharusnya dialiri air, ha tersebut akan menyebabkan terjadinya banjir.
Gaya tarik di bulan hanya 1/6 gravitasi bumi, sehingga para astronot seolah-olah terapung seperti tidak memiliki berat badan. Seorang astronot harus menaruh banyak beban di badannya agar dapat berpijak di bulan, seperti ketika ia berada di bumi.
Di Bumi, berat benda akan berubah-ubah tergantung pada ketinggian tempat dimana benda itu berada, bila diukur dari ketinggian permukaan laut ( altitude). Mengapa demikian?
Hal itu terjadi karena berat benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi, sedangkan pengaruh gaya gravitasi bumi bergantung pada jarak benda tersebut dari pusat bumi. Sebuah benda yang posisinya tinggi, berarti jarak benda tersebut dari bumi semakin jauh, sehingga gaya gravitasi bumi yang dialaminya semakin kecil, oleh karena itu bila kita ukur berat benda tersebut akan berkurang.
Berat benda yang sama, bila diukur/ditimbang di kutub dan di daerah katulistiwa(ekuator), akan menunjukkan hasil yang berbeda, karena bumi kita berputar pada porosnya, sedangkan poros bumi berada di sepanjang garis yang menghubungkan kutub utara da kutub selatan.
Menurutmu, dimana benda tersebut akan menunjukkan angka yang lebih besar saat ditimbang? di kutub? atau di katulistiwa?
Pada benda-benda di equtor, perputaran bumi pada porosnya juga memberikan efek terlempar ke luar dari permukaan bumi, (efek tersebut sama seperti saat kamu memutar air di dalam ember yang penuh, sebagian air akan terlempar keluar ember akibat putaran tersebut) tetapi tidak sampai terlepas dari permukaan bumi karena masih ada gaya gravitasi bumi yang menariknya menuju pusat bumi. Efek terlempar tersebut tidak terjadi di kutub bumi, karena letak kutub bumi dekat dengan poros bumi.
Akibat efek lemparan keluar tersebut, gaya gravitasi di ekuator bumi seolah-olah berkurang, sehingga berat benda yang kita rasakan di ekuator akan lebih ringan dibandingkan dengan yang berada di kutub-kutub bumi, dimana efek lemparan keluar tersebut tidak terasa.
Sumber:
Sri Soeyati dan Agus Salam (2007). Ensiklopedia Fisika gaya Usaha, dan Energi. Jakarta: Ganeca Exact.
Hukum gravitasi Newton menyebutkan, kekuatan gaya gravitasi antar dua benda berbanding langsung dengan perkalian tiap-tiap massanya, dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak diantaranya.
Sumber: Ensiklopedia Fisika, Sri Soeyati dan Agus Salam
Berdasarkan hukum Newton di atas, semakin besar massa benda maka gaya tariknya akan semakin besar, sedangkan semakin jauh jarak dua benda, maka pengaruh gaya tarik yang diterima masing-masing benda akan semakin kecil, demikian sebaliknya. Salah satu contoh fenomena alam yang menunjukkan gejala tersebut adalah pasangnya air laut. Pasang surut air laut terjadi akibat gravitasi bulan dan matahari. Gaya gravitasi bulan sebenarnya lebih kecil dari matahari, karena massa bulan jauh lebih kecil, namun demikian, pada malam hari, jarak bulan lebih dekat ke bumi, maka pengaruh gravitasi bulan menjadi lebih dominan dibandingkan dengan matahari.
Hukum gravitasi Newton menyebutkan, kekuatan gaya gravitasi antar dua benda berbanding langsung dengan perkalian tiap-tiap massanya, dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak diantaranya.
Sumber: Ensiklopedia Fisika, Sri Soeyati dan Agus Salam
Berdasarkan hukum Newton di atas, semakin besar massa benda maka gaya tariknya akan semakin besar, sedangkan semakin jauh jarak dua benda, maka pengaruh gaya tarik yang diterima masing-masing benda akan semakin kecil, demikian sebaliknya. Salah satu contoh fenomena alam yang menunjukkan gejala tersebut adalah pasangnya air laut. Pasang surut air laut terjadi akibat gravitasi bulan dan matahari. Gaya gravitasi bulan sebenarnya lebih kecil dari matahari, karena massa bulan jauh lebih kecil, namun demikian, pada malam hari, jarak bulan lebih dekat ke bumi, maka pengaruh gravitasi bulan menjadi lebih dominan dibandingkan dengan matahari.
Kamu tentu pernah melihat bahkan memakai peralatan-peralatan berikut ini:
PesawatSederhana
Alat-alat tersebut memudahan kita melakukan kegiatan sehari-hari
Peralatan seperti pada gambar di atas disebut pesawat sederhana. Sekarang kita akan mempelajari peralatan-peralatan tersebut. Sebelum menyimak uraian lebih lanjut, terlebih dahulu simak video berikut!
Pengertian Pesawat Sederhana
Peralatan sederhana yang memudahkan pekerjaan manusia disebut pesawat sederhana.
Dengan pesawat sederhana, kita
mendapatkan keuntungan karena pekerjaan kita menjadi terasa lebih
ringan, (meskipun pada beberapa alat sebenarnya pada akhirnya energi
yang kita keluarkan untuk melakukan pekerjaan tersebut sebenarnya sama
saja).
Keuntungan yang kita rasakan saat memanfaatkan pesawat sederhana seperti itu, disebut keuntungan mekanik.
Berdasarkan prinsip kerjanya, pesawat sederhana dibedakan menjadi : tuas/pengungkit, bidang miring, katrol dan roda berporos/roda bergandar
1. Tuas
Tuas/pengungkit adalah pesawat sederhana yang berupa batang panjang, yang bertumpu pada satu titik, dan digunakan untuk mengungkit/mencongkel atau mengangkat suatu benda,
Bentuk tuas bermacam-macam, tapi ada 3 bagian pokok pada setiap jenis tuas, yaitu:
Titik tumpu, yakni suatu bagian di mana pesawat bertumpu. Titik timpu disebut fulkrum.
Titik beban, yakni suatu titik di mana benda yang akan dikerjakan berada
Titik kuasa, yaitu suati titik di mana gaya bekerja
Bagian pada pengungkit
Meskipun pada prinsipnya berupa batang panjang yang bertumpu pada satu titik, pesawat sederhana yang digolongkan ke dalam jenis pengungkit, bentuknya sangat beragam. Berbagai peralatan seperti gunting, tang, gunting kuku, linggis, sekop, adalah beberapa contoh peralatan yang menggunakan prinsip tuas/pengungkit. meskipun bentuk dan fungsinya berbeda peralatan-peralatan tersebut sama-sama memiliki titik tumpu, beban, dan titik kuasa.
Jenis Tuas
Pada tuas/pengungkit, letak titik tumpu, benban dan kuasa dapat berbeda-beda. Berdasarkan letak titik tumpu, titik beban dan titik kuasanya, tuas dibedakan menjadi 3, yaitu:
1) Tuas Jenis pertama
Tuas golongan I
Tuas/pengungkit Jenis pertama yaitu tuas dengan titik tumpu berada diantara titik beban dan titik kuasa.
Contoh : pemotong kuku, gunting, jungkat-jungkit, penjepit jemuran, tang, dll
2) Tuas/pengungkit Jenis kedua
Tuas Golongan II
Yaitu tuas/pengungkit dengan titik beban berada diantara titik tumpu dan titik kuasa.
Contoh : gerobak dorong beroda satu, alat pemotong kertas, alat pemotong kabel, alat pemecah kemiri, pembuka tutup botol, dll
3) Tuas/pengungkit Jenis ketiga
Tuas/pengungkit Jenis ketiga
Tuas/pengungkit Jenis ketiga yaitu pengungkit dengan titik kuasa berada diantara titik tumpu dan titik beban.
Contoh :sekop saat digunakan untuk memindahkan pasir, pinset, staples, pancing, cangkul, dll.
Keuntungan Mekanik Tuas
Keuntungan mekanik pada tuas ditentukan oleh perbandingan antara gaya beban (w) dengan gaya kuasa (F). Keuntungan mekanik pada tuas juga dapat dihitung berdasarkan panjang
lengan beban (lb)dan lengan kuasanya(lk). Semakin panjang lengan kuasanya, maka
keuntungan mekaniknya akan semakin besar. dapat dituliskan sebagai :
KM = w/F atauKM = lk/lb
Keterangan:
KM = keuntunga mekanik
w = beban
F = gaya
lk = panjang lengan kuasa
lb = panjang lengan beban
Tuas akan berada dalam keadaan setimbang jika perkalian antara berat beban (w) dengan panjang lengan beban (lb) sama dengan perkalian antara kuasa (F) dengan panjan lengan kuasa (lk).
Maka, secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut:
w x lb = F x lk
2. Bidang Miring
Bidang miring adalah sebuah permukaan datar yang tinggi kedua ujungnya berbeda. Contoh bidang miring adalah papan yang digunakan untuk memindahkan benda ke atas truk. Dengan bidang miring pekerjaan tersebut menjadi terasa lebih ringan karena lintasan yang miring. Dengan lintasan yang miring, pekerjaan terasa lebih ringan, namun sebenarnya energi yang dibutuhkan akan sama, karena lintasan yang harus ditempuh menjadi lebih jauh.
Keuntungan mekanik bidang miring
Keuntungan mekanik bidang miring tergantung pada panjang landasan bidang miring dan perbedaan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, akan semakin besar keuntungan mekanisnya atau semakin kecil gaya/kuasa yang harus dilakukan. Pemanfaatan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari contohnya tangga dan jalan di daerah pegunungan. Contoh peralatan lain yang menggunakan prinsip bidang miring adalah pisau, kapak, baut, tangga, mata bor, pahat, juga atap rumah.
3. Katrol
Katrol merupakan roda yang berputar pada porosnya. Biasanya pada katrol juga terdapat tali atau rantai sebagai penghubungnya. Berdasarkan cara kerjanya, katrol merupakan jenis pengungkit karena memiliki titik tumpu, kuasa, dan beban. Katrol digolongkan menjadi tiga, yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol majemuk.
1) Katrol tetap
Katrol tetap adalah katrol yang posisinya tidak berpindah pada saat digunakan.
Contoh : katrol yang digunakan pada sumur timba dan tiang bendera
Keuntungan mekanik
Pada katrol tetap, panjang lengan kuasa sama dengan lengan beban oleh karena itu, keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah satu, artinya besar gaya kuasa sama dengan gaya beban.
2) Katrol bebas
Berbeda dengan katrol tetap, kedudukan atau posisi katrol bebas berubah dan tidak dipasang pada tempat tertentu. Katrol bebas biasanya ditempatkan di atas tali yang kedudukannya dapat berubah-ubah, sedangkan salah satu ujung tali diikat pada tempat tertentu, sehingga jika ujung yang lainnya ditarik maka katrol akan bergerak. contoh katrol jenis ini adalah alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan.
Pada katrol bebas, keuntungan mekanik pada katrol tetap adalah 2, artinya besar gaya kuasa sama dengan setengah dari gaya beban, karena panjang lengan kuasa sama dengan dua kali panjang lengan beban.
3) Katrol majemuk /takal
Katrol majemuk merupakan perpaduan antara katrol tetap dan katrol bebas. Kedua jenis katrol tersebut dihubungkan dengan tali. Pada katrol majemuk, beban dikaitkan pada katrol bebas, kemudian salah satu ujung tali dikaitkan pada penampang sebuah katrol tetap. Jika ujung tali yang lain ditarik, maka beban akan terangkat
Keuntungan mekanik
Keuntungan mekanik pada katrol majemuk adalah sama dengan jumlah tali yang digunakan untuk mengangkat beban.
4. Roda Berporos/roda bergandar
Roda berporos adalah roda yang dihubungkan dengan sebuah poros yang dapat berputar bersama-sama.
Roda banyak sekali digunakan pada berbagai peralatan seperti sepeda, kursi roda, mobil, kaki kursi atau lemari, gerobak dorong, dan sebagainya
Nah, apakah kamu sudah memahami materi di atas?
Selanjutnya untuk menguji pemahamanmu mengenai materi di atas, coba kerjakan soal berikut! Klik gambar berikut untuk memulai mengerjakan soal evaluasi:
