BAHAN DAN MATERI AJAR SMP AL-AZHAR 1 TgL 15 - 8 - 2019 Kelas 8A dan 8B

BAHAN AJAR

HARI / TANGGAL    : Kamis, 15-8-2019

KELAS                       : VIII ( Delapan )

SEMESTER                : Ganjil

Jam Pertemuan	Kompetensi Dasar/ Indikator Pencapaian Kompetensi	Tujuan Pembelajaran	Langkah-langkah Pembelajaran	Sumber Belajar/Alat Peraga	Instrumen Penilaian	Ket
	KD. 3.3 Menjelaskan konsep usaha, pesawat sederhana, dan penerapannya dalam kehidupan sehari-hari termasuk kerja otot pada struktur rangka manusia IPK. 3.3 ·         Menjelaskan konsep kerja/usaha ·         Menjelaskan jenis pesawat sederhana ·         Menjelaskan keuntungan mekanik ·         Menjelaskan prinsip pesawat sederhana pada otot dan rangka manusia KD. 3.4 Menyajikan hasil penyelidikan atau pemecahan masalah tentang manfaat penggunaan pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari IPK. 3.4 Melaporkan/ memaparkan hasil penyelidikan tentang manfaat pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari	§ Menjelaskan konsep kerja/usaha § Menjelaskan jenis pesawat sederhana § Menjelaskan keuntungan mekanik § Menjelaskan prinsip pesawat sederhana pada otot dan rangka manusia § Melaporkan/ memaparkan hasil penyelidikan tentang manfaat pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari	Kegiatan Pendahuluan 1.      Orientasi 2.      Apersepsi 3.      Motivasi 4.      Pemberian Acuan Kegiatan Inti 1.   Stimulation (stimullasi/ pemberian rangsangan) 2.   Problem statemen (pertanyaan/identifikasi masalah) 3.      Data collection (pengumpulan data) 4.      Data processing (pengolahan Data) 5.      Verification / Pembuktian 6.      Generalizatio (menarik kesimpulan) Penutup	Sumber Belajar : © Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. 2016. Buku Siswa Mata Pelajaran IPA. Jakarta: Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan. Alat Peraga : 1. Laptop 2. LCD 3. Slide 4. P.S Tipe 1 5. P.S Tipe 2 6. P.S Tipe 7. Lengan	Penilaian : 1. Pengetahan 2. Ketrampilan

MATERI AJAR

Pengertian Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana adalah semua alat bantu yang susunannya sederhana dan dapat memudahkan pekerjaan manusia.

Jenis / Macam Pesawat Sederhana dan Contohnya :

Pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya dibedakan menjadi : tuas/pengungkit, bidang miring, katrol dan roda berporos/roda bergandar. Pesawat sederhana mempunyai keuntungan mekanik yang didapatkan dari perbandingan antara gaya beban dengan gaya kuasa sehingga memperingan kerja manusia. Untuk lebih jelasnya mari kita bahas satu per satu.

a. Tuas/Pengungkit

Tuas/pengungkit berfungsi untuk mengungkit, mencabut atau mengangkat benda yang berat.

Bagian-bagian pengungkit:

A = titik kuasa
T = titik tumpu
B = titik beban

F = gaya kuasa (N)
w = gaya beban (N)
lk = lengan kuasa (m)
lb = lengan beban (m)

Jenis-jenis tuas:

1) Tuas Jenis pertama

 
Yaitu tuas dengan titik tumpu berada diantara titik beban dan titik kuasa.

Contoh : pemotong kuku, gunting, penjepit jemuran, tang

2) Tuas Jenis kedua

Yaitu tuas dengan titik beban berada diantara titik tumpu dan titik kuasa.

Contoh : gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, dan alat pemecah kemiri, pembuka tutup botol. i

3) Tuas Jenis ketiga

Yaitu tuas dengan titik kuasa berada diantara titik tumpu dan titik beban.

Contoh :sekop yang biasa digunakan untuk memindahkan pasir.

Contoh Soal 1

Untuk mengangkat beban 1.000 N digunakan tuas yang panjangnya 300 cm dan lengan beban 50 cm. Hitunglah gaya yang diperlukan mengangkat beban tersebut!

Penyelesaian:

Soal ini merupakan tuas jenis pertama, di mana titik tumpu berada di antara beban dan kuasa. Maka:

w = 1.000 N

lb = 50 cm

lk = 250 cm

w . lb = F . lk

1.000 N . 50 cm = F . 250 cm

F  = 1.000 N . 50 cm/250 cm

F = 200 N

Contoh Soal 2

Sebuah linggis yang panjangnya 1,5 m digunakan untuk mencabut paku yang tertancap disebuah tembok. Linggis ditumpu 25 cm dari paku yang akan di cabut. Untuk melepaskan paku dari tembok diperlukan gaya sebesar 9,4 x 104N. Berapa gaya lekat paku pada kayu? Berapa keuntungan mekanisnya?

Penyelesaian:

Contoh Soal 2 ini cara pengerjaannya sama seperti contoh soal 1. Soal ini merupakan tuas jenis pertama, di mana titik tumpu berada di antara beban dan kuasa. Maka:

Fk = 9,4 x 104 N

lb = 25 cm

lk = 1,25 m = 125 cm

Fb . lb = F . lk

Fb . 25 cm = 9,4 x 104 N . 125 cm

Fb = 9,4 x 104 N . 125 cm/25 cm

Fb = 4,7 x 105 N

KM = Fb/Fk

KM = lk/lb

KM = 125 cm/25 cm

KM  = 5

Contoh Soal 3

Dua orang anak yaitu Budi dan Iwan diberikan sebuah roda dan papan yang panjangnya 3 m yang akan digunakan untuk mengangkat sebuah benda yang massanya 30 kg (jika percepatan gravitasi ditempat tersebut 10 m/s2). Budi menyusun papan tersebut seperti gambar (a) sedangkan iwan menyusun papan tersebut seperti gambar (b) di bawah ini. 

Siapa yang memerlukan gaya paling kecil unuk mengangkat benda tersebut? Jelaskan! Berapa keuntungan mekanis masing-masing sistem?

Penyelesaian:

Untuk mengetahui siapa yang memerlukan gaya paling kecil, harus dicari gaya angkat untuk masing-masing sistem. Untuk sistem gambar (a) merupakan tuas atau pengungkit jenis pertama, di mana titik tumpu berada di antara beban dan kuasa, maka:

m = 30 kg

lb = 1 m

lk = 2 m

g = 10 m/s2

w . lb = F . lk

m . g . lb =  F . lk

30 kg. 10 m/s2. 1 m = F . 2 m

300 N.m = F . 2 m

F = 300 N.m/2 m

F = 150 N

Keuntungan mekanis untuk sistem (a) yakni:

KM = w/F

KM = 300 N/150 N

KM = 2

Untuk sistem gambar (b) merupakan tuas atau pengungkit jenis kedua, di mana beban berada di antara titik tumpu dan kuasa, maka:

m = 30 kg

lb = 1 m

lk = 3 m

g = 10 m/s2

w . lb = F . lk

m . g . lb =  F . lk

30 kg. 10 m/s2. 1 m = F . 3 m

300 N.m = F . 3 m

F = 300 N/3

F = 100 N

Keuntungan mekanis untuk sistem (b) yakni:

KM = w/F

KM = 300 N/100 N

KM = 3

Jadi, yang mengeluarkan gaya paling kecil adalah Iwan yaitu 100 N sedangkan Budi mengeluarkan gaya 150 N. Keuntungan mekanis untuk sistem gambar (a) adalah 2, sedangkan keuntungan mekanis untuk sistem gambar (b) adalah 3.

Contoh Soal 4

Sebuah lampion memiliki massa 0,5 kg digantung dengan menggunakan kayu dengan panjang 1 m dan masanya diabaikan, seperti gambar di bawah ini.

Hitunglah gaya angkat F minimal agar lampion agar lapion tidak jatuh (jika percepatan gravitasi ditempat tersebut 10 m/s2)!

Penyelesaian:

Soal ini merupakan tuas jenis ketiga, di mana kuasa berada di antara beban dan titik tumpu. Maka:

m = 0,5 kg

g = 10 m/s2

lb = 1 m  

lk = 0,8 cm

w . lb = F . lk

m . g . lb = F . lk

0,5 kg . 10 m/s2 . 1 m = F . 0,8 cm

F  = 5 N.m/0,8 cm

F = 6,25 N

Jadi gaya angkat F minimal yang harus dikeluarkan agar lampion tidak jatuh adalah 6,25 N