Produk E-Modul

Modul [2022] 2022
Modul
s

Usaha dan Pesawat
sederhana

Terintegrasi Etno-STEM (Etno, Science, Technology,
Engineering, Dan Mathematics)

SMP/MTs
Kelas VIII
Usaha dan Pesawat SederhanaS| e1mester 1

Modul [2022]

TIM PENYUSUN

Hertiana Wunu
Ivylentine Datu Palittin, S.Si., M.Si
Martha Loupatty, S.Pd., M.T
Supriyadi, S.Pd., M.Pd

Usaha dan Pesawat Sederhana | i

Modul [2022]

KATA PENGANTAR

Puji syukur dipanjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas
berkat dan kasihnya dapat terselesaikannya e-modul berbantuan aplikasi flipbook
maker berorientasi etno-STEM dapat diselesaikan dengan baik. E-modul ini
dibuat dengan tujuan untuk membantu peserta didik dalam memahami
pengetahuan dan pemahaman konsep IPA. Diharapkan e-modul ini juga dapat
meningkatkan referensi bagi peserta didik kelas VIII SMP/MTS dalam
pembelajaran IPA sehingga tercapainya tujuan pembelajaran.

Dalam E-Modul ini memuat tentang uraian materi-materi yang berkaitan
dengan “Usaha dan Pesawat Sederhana dalam Kehidupan Sehari-hari”. Selain itu
untuk mempermudah pemahaman peserta didik juga terdapat pendekatan
pembelajaran etno-STEM (Etno, Science,Teknology, Engineering, dan
Matematic) serta disajikan dalam bentuk elektronik yang berbantuan aplikasi
flipbook maker dengan tampilan yang menarik dilengkapi dengan video
pembelajaran, contoh soal, latihan soal, animasi, gambar dan menggunakan
bahasa yang sederhana. Sehingga peserta didik dapat belajar mandiri
menggunakan e-modul ini.

Pada kesempatan ini disampaikan terimakasih kepada dosen pembimbing
ibu Ivylentine Datu Palittin, S.Si., M.Si dan ibu Martha Loupatty, S.Pd., M.T yang
telah mendukung dan membantu dalam penyusunan modul elektronik ini.
Disadari bahwa masih banyak kekuarangan dalam penyusunan e-modul ini. Untuk
itu, kritik dan saran yang diharapkan dapat membangun dalam perbaikan modul
elektronik ini. Dengan doa yang tulus semoga e-modul ini dapat memberikan
manfaat.

Merauke, 2022

Hertiana Wunu

Usaha dan Pesawat Sederhana | ii

Modul [2022]

DAFTAR ISI

TIM PENYUSUN ................................................................................................... i
KATA PENGANTAR........................................................................................... ii
DAFTAR ISI......................................................................................................... iii
Glossary.................................................................................................................. v
PETA KONSEP.................................................................................................... vi

A. Pentunjuk Umum Belajar............................................................................. 1
B. Petunjuk Khusus Penggunaan Modul .......................................................... 1
PENDAHULUAN.................................................................................................. 1
C. Petunjuk Khusus Etno-STEM ...................................................................... 6
D. Simpulan ...................................................................................................... 8
E. Deskripsi Singkat ......................................................................................... 9
F. Kompetensi Dasar (KD), Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK), Tujuan
Pembelajaran ..................................................................................................... 10
KEGIATAN BELAJAR 1 .................................................................................. 12
A. Tujuan Pembelajaran.................................................................................. 13
B. Uraian Materi ............................................................................................. 13
C. Latihan Soal ............................................................................................... 26
D. Rangkuman ................................................................................................ 26
KEGIATAN BELAJAR II ................................................................................. 27
A. Tujuan Pembelajaran.................................................................................. 28
B. Uraian Materi ............................................................................................. 28
C. Latihan Soal .............................................................................................. 42
D. Rangkuman ................................................................................................ 43
KEGIATAN BELAJAR III................................................................................ 44
A. Tujuan Pembelajaran.................................................................................. 45
B. Uraian Materi ............................................................................................. 45
C. Soal Latihan ............................................................................................... 52
D. Rangkuman ................................................................................................ 52
EVALUASI .......................................................................................................... 53

Usaha dan Pesawat Sederhana | iii

Modul [2022]

A. Forum Diskusi............................................................................................ 53
B. Soal Evaluasi.............................................................................................. 53
Kunci jawaban..................................................................................................... 57
A. Jawaban soal latihan kegiatan 1 ................................................................. 57
B. Jawaban soal latihan kegiatan 2 ................................................................. 58
C. Jawaban soal latihan kegiatan 3 ................................................................. 60
D. Jawaban soal evaluasi ................................................................................ 61
DAFTR PUSTAKA............................................................................................. 62

Usaha dan Pesawat Sederhana | iv

Modul [2022]

Glossary

Istilah Keterangan
Usaha Besarnya gaya yang dilakukan yang menyebabkan benda
berpindah tempat
Gaya
Suatu tarikan atau dorongan yang dapat mengakibatkan
perubahan bentuk dan arah gerak pada benda

Perpindahan Perubahan kedudukan suatu benda kerena mendapatkan
pengaruh oleh gaya

Joule Satuan energy dalam MKS atau SI

Daya Usaha persatuan waktu

Watt Salah satu satuan daya

Pk Satuan daya kuda

Energi Energi yang dimiliki oleh suatu benda kerena
Potensial kedudukannya
Energi Energi yang dimiliki oleh suatu benda karena kecepatannya
Kinetik
Pesawat Alat untuk mempermudah pekerjaan manusia
Sederhana
Tuas atau Salah satu jenis pesawat sederhana dengan letak titik
Pengungkit tumpu berada diantara titik kuasa dan titik beban

Katrol Salah satu jenis pesawat sederhana yang yang terdiri dari 3
jenis katrol antara lain katrol tetap, katrol bebas dan katrol
majemuk

Roda Salah satu jenis pesawat sederhana
Berporos
Katrol Gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas yang
Majemuk dirangkai menjadi satu sistem yang terpadu

Etno-STEM Gabuangan dari kelima bidang ilmu Etno, Science,
Technology, Engineering, dan Mathematics

Usaha dan Pesawat Sederhana | v

Modul [2022]

PETA KONSEP

Usaha dan Pesawat Sederhana dalam
Kehidupan Sehari-hari

Meliputi

Usaha W= F.s Pesawat Sederhana
Jenisnya
Berkaitan dengan Gaya
melibatkan
Katrol Katrol Tetap

Perpindahan Katrol BebasJenisnya
Katrol Majemuk
Daya Diterapkan pada Roda Berporos

P= W/t

Bidang Miring

PengungkitJenisnya

Pengungkit Jenis 1
Pengungkit Jenis 2
Pengungkit Jenis 3

Sistem Gerak Manusia

Usaha dan Pesawat Sederhana | vi

Modul [2022]

PENDAHULUAN

A. Pentunjuk Umum Belajar
sebelum adik-adik menggunakan modul ini, adik-adik perlu mambaca

dan memahami bagian pentujuk ini. Seperti adik-adik akan menggunakan
peralatan elektronik dirumah yang baru kamu beli, kamu tentunya ingin
semua fasilitas dan fungsi pada peralatan itu bisa dimanfaatkan bukan?. Oleh
sebab itu kamu harus membaca buku manual yang terdapat pada kemasan alat
elektronik itu. Nah , sama halnya dengan modul ini, jika kamu ingin
mendapatkan hasil dan manfaat yang baik dari modul ini maka maka tentu
sangat bijak jika kamu dapat sungguh-sungguh memperhatikan dan
memahami pentunjuk dalam menggunakan modul ini.

B. Petunjuk Khusus Penggunaan Modul

Fitur ini memberikan landasan
pentingnya mempelajari materi
yang akan dipelajari.

Fitur ini memberikan panduan
percobaan sederhana atau kegiatan
untuk memebantu adik-adik dalam
memahami konsep atau prinsip.
Kegiatan ini bisa kamu lakukan
sendiri atau bersama dengan teman
maupun dengan guru kalian.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 1

Modul [2022]

Fitur ini berisi pertanyaan yang
menantang kamu mengenai
materi yang diperlajari. Fitur ini
juga bisa melatih kemampuan
kamu dalam berfikir dan bisa
memberikan semangat untuk
mencari tahu jawaban.

Fitur ini mengajak kamu untuk

memulai mempelajari materi

dengan lebih fokus dan

semangat dan juga

memeberikan pengetahuan

awal.

Fitur ini berisi uraian singkat
konsep penting yang terkait
dengan materi yang dipelajari
serta berisikan contoh soal agar
kamu lebih memahami materi.

Fitur ini memberikan
pengetahuan tambahan yang
berkaitan dengan materi yang
dipelajari.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 2

Modul [2022]

Fitur ini berisi soal-soal atau
pertanyaan untuk mengetahui
tingkat pemahaman kamu pada
sebagaian kecil materi yang
telah dipelajari.

Fitur ini berisikan suatu masalah
yang berkaitan dengan konsep
yang perlu untuk dipecahkan
dengan teman kelompok. Fitur
ini bisa melatih kamu dalam
mengungkapkan pendapat atau
memecahkan masalah.

Fitur ini berisikan ringkasan
materi dari kegiatan belajar
yang telah dipelajari. Kamu bisa
mereview keseluruhan materi
yang telah dipelajari melalui
firur ini.

Fitur ini berisi soal-soal untuk
mengevaluasi pemahaman dan
penerapan konsep dalam modul
yang telah kamu pelajari.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 3

Modul [2022]

Fitur ini terdapat pada awal,
berisi penjelasan istilah-istilah
penting yang ada dalam modul
yang tersusun dalam tabel.

Fitur ini memberikan wawan

tentang ilmwan terdahulu yang

sudah berjasa dalam

menyumbangkan pengetahuan

mengenai materi yang dibahas

sekaligus menjadi motivasi buat

kamu untuk memperdalam ilmu.

Fitur ini menjelaskan alur
pemikiran bab yang dipelajari.
Fitur ini dapat membantu kamu
untuk melihat hubungan
konsep-konsep yang telah
dipelajari, serta dapat dijadikan
panduan tentang konsep penting
mana yang belum dipahami.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 4

Modul [2022]

Fitur ini berisi daftar buku,
artikel atau sumber lainnya yang
digunakan dalam pembuatan
modul. Sumber- sumber tersebut
dapat dibaca lebih lanjut jika
ingin mendapatkan materi yang
lebih paham.

Fitur ini berisi petunjuk

penggunaan etno-STEM (Etno,

Science, Technology,

Engineering, Mathematics) serta

kompetensi dasar yang akan

kamu pelajari.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 5

Modul [2022]

C. Petunjuk Khusus Etno-STEM
Kumpulan materi dalam modul berikut disusun untuk pembelajaran etno-

STEM (Etno, Science, Technology, Engineering, Mathematics) berdasarkan
kurikulum 2013 yang berlaku saat ini. Kompetensi dasar (KD) yang
digunakan yaitu 3.3. Menjelaskan konsep usaha dan pesawat sederhana dan
penerapannya dalam kehidupan sehari-hari, termasuk kerja otot pada struktur
rangka manusia; 4.3 Menyajikan hasil penyelidikan atau pemecahan masalah
tentang manfaat penggunaan pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari.
Keterangan kegiatan setiap aspek Etno-STEM ditunjukan dengan petunjuk
label sebagai berikut:

Etnoscience : Etno

Science : Sci

Technology : Tech

Engineering : Eng
Mathematics
: Matc
h

Usaha dan Pesawat Sederhana | 6

Modul [2022]

Apa itu etno-STEM?

Etno-STEM adalah pembelajaran yang menggabungkan lima pendidikan
atau aspek yaitu Etno, Science, Technology, Engineering, dan Mathematics.
Misalnya, pada budaya suku Malind, papua ada proses kegiatan pangkur sagu atau
mencacah sagu dari penebangan hingga memangkur/mencacah menjadi
“Tumang” atau tepung sagu, kemudian memburu menggunakan busur/panah,
kemudian membuat perahu, mengayuh dan sebagainya. Semua yang kegiatan
yang dilakukan merupakan usaha dan menggunakan pesawat sederhana.
Mempelajari sains sama saja dengan kita belajar etnosains.

Bukan hanya konsep dasar yang dimilki dari berbagai kegiatan-kegiatan
yang dilakukan. Selain itu, kita juga bisa menghitung usaha dan keuntungan
mekanis pesawat sederhana dengan rumus-rumus yang telah disediakan tidak
hanya pada buku tetap sebuah aplikasi dari smartphone yang kita miliki.
Memanfaatkan ponsel pintar untuk belajar dan bukan untuk bermain game ya!
Kamu dapat mengunduhnya dengan sesuka hati diplay store dengan mudah.
Melalui ponsel kamu sudah menggunakan teknologi dengan baik. Adik-adik bisa
belajar menghitung menggunkan teknologi pada zaman ini! Coba adik-adik
membuka e-modul ini, kamu akan bisa belajar, berlatih dan bereksperimen
menarik untuk kamu belajar dengan mudah. Setelah kamu belajar ilmu sains. Kita
perlu merenungkan, memuliakan dan mensyukuri ciptaan-ciptaan Tuhan. Sebab,
Tuhan menciptakan segala sesuatunya untuk kita syukuri dan pelajari. Maka dari
itu jadilah ilmuwan yang rendah hati!

Usaha dan Pesawat Sederhana | 7

Modul [2022]

D. Simpulan

Menjelaskan materi Mengamati teknik

usaha dan pesawat kegiatan pangkur sagu,

sederhana pada kegiatan memanah, mencongkel

pangkur sagu, memanah, kelapa dan mendayung

mencongkel kelapa dan perahu

mendayung perahu

S T

Etno: pangkur sagu,
Busur, Kerang,

Menghitung waktu yang

Mengamati cara kerja dibutuhkan dalam

pesawat sederhana kegiatan pangkur sagu,

dalam kegiatan pangkur memanah, mencongkel

sagu, memanah, kelapa dan mendayung

mencongkel kelapa dan perahu

mendayung perahu

E M

Usaha dan Pesawat Sederhana | 8

Modul [2022]

E. Deskripsi Singkat
hallo adik-adik tahu kah kalian mengapa pendidikan itu sangat penting?,

karena pendidikan merupakan hal yang sangat penting dalam suatu
perkembangan dan kemajuan suatu bangsa. Dimasa yang akan datang, adik-
adiklah yang berperan lebih besar bagi suatu bangsa, melewati proses
pendidikan saat ini. Sebab itu, bersungguh-sungguhlah dalam belajar. Nah,
mengapa belajar itu penting? Karena dengan belajar adik-adik akan banyak
mendapatkan ilmu dan pengetahuan juga menambah keterampilan yang akan
menambah banyak pula pengalaman adik-adik. Jika adik-adik sudah memiliki
banyak pengetahuan, ilmu, keterampilan dan juga pengalaman maka adik-
adik akan memiliki kemampuan untuk mengembangkan diri, dapat
mengadakan perubahan-perubahan dan pastinya adik-adik akan dapat ikut
berjuang dalam membangun bangsa Indonesia yang lebih maju, damai dan
sejahtera. Tetap semangat dan selamat belajar!

Adik-adik dalam modul ini membahas tentang materi “Usaha dan
Pesawat Sederhana serta penerapannya dalam kehidupan sehari-hari yang
mengacu pada pembelajaran IPA yang melibatkan pada konsep-konsep
sebelumnya seperti konsep gerak, sistem gerak manusia, sistem gerak pada
hewan dan sistem gerak pada tumbuhan. Dan modul ini menggunakan
pembelajaran berpendekatan Etno-STEM , dimana adik-adik akan
mengetahui bahwa pengetahuan yang ada pada masyarakat khususnya suku
Malind atau budaya lokal memakai konsep IPA dalam kegiatan-kegiatannya
loeh!. Jika setelah adik-adik belajar materi usaha dan peswasat sederhana
diharapkan dapat mengetahui fenomena kejadian dalam kehidupan sehari-hari
berupa berbagai jenis pesawat sederhana, mengetahui prinsip kerja pesawat
sederhana dan usaha, serta mengetahui bagaimana penerapanya dalam
kehidupan sehari-hari adik-adik.

Dalam modul ini penulis berusaha untuk membantu adik-adik dalam
mencapai kompetensi dengan menggunakan kegiatan-kegiatan pada modul ini
yang sesuai dengan tujuan pencapaian kompetensi dalam pembelajaran yang
dapat membangun konsep pembelajaran secara mandiri. Mengapa demikian?

Usaha dan Pesawat Sederhana | 9

Modul [2022]

Agar jadi bermanfaat buat adik-adik kelak serta mampu berpikir kritis, logis,
dan kreatif

F. Kompetensi Dasar (KD), Indikator Pencapaian Kompetensi (IPK),
Tujuan Pembelajaran

Kompetensi Inti (Ki

3.3 Menjelaskan konsep usaha dan pesawat sederhana dan penerapannya dalam
kehidupan sehari-hari, termasuk kerja otot pada struktur rangka manusia

4.3 Menyajikan hasil penyelidikan atau pemecahan masalah tentang manfaat
penggunaan pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari

Kompetensi Dasar (KD)

3.3.1 Mengidentifikasi kegiatan-kegiatan yang termasuk usaha
3.3.2 Menjelaskan konsep usaha
3.3.3 Memberi contoh kegiatan-kegiatan yang termasuk usaha
3.3.4 Menyimpulkan hubungan antara gaya dan perpindahan terhadap
4.3 Menybaesjaikraunshahaasil penyelidikan atau pemecahan masalah tentang
ma3n.3f.a5atMpeennggghuitnuanagnbepseasrauwsaathaseddaenrhdaaynaa ydaanlgamdilkaekhuikdaunppaandasebheanrdia-hari
3.3.6 Menjelaskan hubungan antara usaha dan energi
3.3.7 Menganalisis jenis pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya
3.3.8 Mengelompokan pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya
3.3.9 Membedakan prinsip dari katrol, bidang miring,pengungkit, dan

bidang miring
3.3.10 Menghitung besar gaya dan keuntungan mekanik dari pesawat

sederhana
3.3.11 Merancang alat berdasarkan prinsip pesawat sederhana untuk

memindahkan benda yang besar dan berat
3.3.12 Menganalisis prinsip pesawat sederhana pada otot dan rangka

manusia
3.3.13 Memberikan contoh penerapan prinsip pesawat sederhana pada otot

dan rangka manusia dalam kegiatan sehari-hari
3.3.14 Membuat sketsa prinsip pesawat sederhana pada otot dan rangka

manusia dalam kegiatan sehari-hari
4.3.1 Mengindentifikasi permasalahan dikehidupan sekitar yang dapat

diatasi dengan menggunakan pesawat sederhana
4.3.2 Mengajukan suatu usulan penerapan pesawat sederhana untuk

memecahkan permasalahan kehidupan sehari-hari yang belum
diatasi dengan menggunakan pesawat sedrhana.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 10

Modul [2022]

Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari materi ini diharapkan kamu mampu mecapai tujuan
pembelajaran sebagai berikut:

3.3.1 Mengidentifikasi kegiatan-kegiatan yang termasuk usaha
3.3.2 Menjelaskan konsep usaha
3.3.3 Memeberi contoh kegiatan-kegiatan yang termasuk usaha
3.3.4 Menyimpulkan hubungan antara gaya dan perpindahan terhadap

besar usaha
3.3.5 Menghitung besar usaha dan daya yang dilakukan pada benda
3.3.6 Menjelaskan hubungan antara usaha dan energi
3.3.7 Menganalisis jenis pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya
3.3.8 Mengelompokan pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya
3.3.9 Membedakan prinsip dari katrol, bidang miring,pengungkit, dan

bidang miring
3.3.10 Menghitung besar gaya dan keuntungan mekanik dari pesawat

sederhana
3.3.11 Membuat rancangan alat berdasarkan prinsip pesawat sederhana

untuk memindahkan benda yang besar dan berat
3.3.12 Menganalisis prinsip pesawat sederhana pada otot dan rangka

manusia
3.3.13 Meberikan contoh penerapan prinsip pesawat sederhana pada otot

dan rangka manusia dalam kegiatan sehari-hari
3.3.14 Membuat sketsa prinsip pesawat sederhana pada otot dan rangka

manusia dalam kegiatan sehari-hari
4.3.1 Mengindentifikasi permasalahan dikehidupan sekitar yang dapat

diatasi dengan menggunakan pesawat sederhana
4.3.2 Mengajukan suatu usulan penerapan pesawat sederhana untuk

memecahkan permasalahan kehidupan sehari-hari yang belum
diatasi dengan menggunakan pesawat sedrhana.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 11

Modul [2022]

KEGIATAN BELAJAR 1
ILMU PENGETAHUAN ALAM
MATERI USAHA DAN DAYA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Kelas Viii Semester 1

Usaha dan Pesawat Sederhana | 12

Modul [2022]

A. Tujuan Pembelajaran
Setelah kegiatan pembelajaran dimodul ini peserta didik diharapkan dapat:

1. Mengidentifikasi kegiatan-kegiatan yang termasuk usaha
2. Menjelaskan konsep usaha
3. Memeberi contoh kegiatan-kegiatan yang termasuk usaha
4. Menyimpulkan hubungan antara gaya dan perpindahan terhadap besar

usaha
5. Menghitung besar usaha dan daya yang dilakukan pada benda
6. Menjelaskan hubungan antara usaha dan energi

B. Uraian Materi

Usaha/Kerja dan Daya Dalam
Kehidupan Sehari-hari

Ayo, kita pelajari Mengapa Penting?, Karena
mempelajari materi ini akan
membantu kamu memahami

kosep dasar usaha dan
penerapannya dalam kehidupan

sehari-hari.

Usaha
Daya

Istilah Penting
Usaha
Joule
Daya
Watt
Newton
Perpindahan

Siapakah diantara kamu yang sering mengubah posisi barang atau
memindahkan barang dirumah atau dimana saja tanpa kamu sadari ternyata
banyak prinsip fisika yang terjadi. Contohnya ketika kamu ingin memindahkan

Usaha dan Pesawat Sederhana | 13

Modul [2022]

bangku atau galon yang berisi air ke tempat yang baru, karena bangku tersebut
berat sehingga kamu harus mendorongnya. Dorongaan, tarikan atau mengangkat
yang kamu berikan terhadap bangku itu termasuk prinsip fisika yaitu usaha. Dan
pernahkah kamu berusaha mendorong pohon? Apakah pohon tersebut bergerak?
Sekalipun kamu merasa capek dan berkeringat tapi saat kamu mendorong pohon
tersebut,temanmu mengatakan kamu sama sekali tidak berusaha atau usahanya
bernilai nol. Mengapa demikian? Untuk lebih memahami konsep usaha dalam
fisika, ayo kita simak uraian materi berikut!

Ayo, Kita Pikirkan!

Lihatlah pernyataan-pernyataan yang ada pada tebel 1.1 analisalah
manakah yang dimaksud kegiatan melakukan usaha! Berapa besar
usaha yang dilakukan?

Tabel 1.1 Pernyataan Kegiatan Melakukan Usaha

No. Pertanyataan Usaha Bukan Nilai
Usaha Usaha
1 Lisdia mendorong atau mengangkat
galon berisikan air dengan gaya 15 N
sehingga galon itu berpindah sejauh
30 cm

2 Anti mendorong atau menarik pohon
sagu

3 Faldy mengangkat kayu balok
bermassa 3 kg dipindahkan dengan
gaya sebesar 50 N sehingga kayu
balok pindah sejauh 1 m

4 Bryan memangkur sagu dengan gaya
sebesar 20 N sehingga sagu tersebut
terbelah

Mari Belajar Sci

Agar kamu bisa memahami usaha, kamu harus tahu dulu tentang
gaya, uppss tapi bukan gaya untuk penampilan lebih kece ya. Jadi
apa konsep gaya dalam fisika? Gaya ialah kemampuan untuk
membuat suatu benda bisa bergerak dan berhenti. Setelah kamu
sudah tahu tentang gaya, selanjutnya yuk kita lihat apa fungsi
gaya dalam usaha perhatikan gambar 1.1 berikut!

Usaha dan Pesawat Sederhana | 14

Modul [2022]

ETNO (Budaya) Menurut pengetahuan Etno
masyarakat. prinsip fisika dalam
kehidupan sehari-hari. Gambar 1.1 Tiga Orang yang ingin memanah

SCIENCE (Sains) Etno

Gambar 1.2 Seorang Ibu Yang Hendak Memindahkan Sagu
Sci

Gambar 1.1 misalnya seseorang ingin memanah, dengan menarik mata
panah ke belakang yang merupakan gaya gesek yang disebabkan karena ada dua
benda yang saling bergesekan. Gaya gesek selalu berlawanan arah dengan gaya
yang diberikan pada benda. Gambar 1.2 memperlihatkan seseorang yang
melakukan gaya terhadap sagu atau hendak memindahkan sagu kedalam karung.
Seorang ibu memindahkan sagu dari satu tempat ke tempat lain atau perpindahan
posisi sagu dari satu tempat ke tempat lain maka kegitan itu disebut dengan usaha.
Pastinya kalian sudah tidak asing lagi dengan gaya bukan? Dimana kalian sudah
mempelajarinya pada semester sebelumnya. Yuk! Kita fokus pada usaha dan
Sdacyi a.

Usaha adalah besar gaya yang dilakukan untuk memindahkan benda
sehingga benda berpindah tempat. Makin besar gaya yang dilakukan maka
usahanya pun semakin besar, makin besar gaya yang dilakukan maka semakin
besar juga usahanya. Maka bisa kita simpulkan kalau besarnya usaha itu

Usaha dan Pesawat Sederhana | 15

Modul [2022]

tergantung dari besarnya gaya yang dilakukan pada benda. Secara sistematis bisa
dituliskan sebagai berikut:

MATHEMATIC (Matematika) W = F.Δs Matc
h
Usaha (Joule)
Perpindahan (meter)

Gaya (newton)

Satuan usaha dalam SI adalah joule (J). Nilai 1 joule = 1 Newton meter.
Dari hubungan itu maka menghasilkan definisi:

Sci

1 J adalah besar usaha yang dilakukan oleh gaya 1 N yang tetap untuk
memindahkan benda searah dengan gaya sejauh 1 meter

Lalu, bagaimana jika gaya yang dilakukan tidak dapat membuat benda
berpindah? Apakah hal itu masih dapat kita katakan menghasilkan usaha?
Contohnya, kamu mendorong pohon besar sekuat-kuatnya hingga capek dan
hasilnya pohon itu tidak berpindah dan kamu dikatakan tidak melakukan usaha
sama sekali. Jika dijelaskan dalam pengertian usaha, maka gaya yang dikeluarkan
oleh kamu adalah nol artinya kamu tidak melakukan usaha. Dalam percakapan
sehari-hari usaha selalu ditujukan sebagai aktivitas fisik ataupun mental, tetapi
dalam sains usaha hanya mempunyai satu arti. Jadi dapat disimpulkan bahwa
pengertian usaha dalam fisika itu berbeda dengan usaha yang kamu lakukan dalam
percakapan sehari-hari.

Sci

Catatan

Usaha hanya dilakukan ketika gaya yang bekerja pada
benda menghasilkan perpindahan atau pergerakan benda

Usaha dan Pesawat Sederhana | 16

Modul [2022]

Usaha yang dilakukan pada benda dapat bernilai positif, negative, dan
bernilai 0 (nol). Agar kamu lebih memahami perhatikan gambar 1.3 sampai
gambar1.6

Usaha Bernilai Jika arah gaya yang diberikan atau dilakukan
Positif searah dengan arah perpindahan benda

Usaha Bernilai Jika arah gaya yang diberikan atau dilakukan
Negatif berlawanan arah atau tidak searah dengan
perpindahan benda
Usaha Bernilai 0
(Nol) Jika gaya yang diberikan atau dilakukan
pada benda tidak menghasilkan perpindahan
sama sekali

Sci Etno

Gambar 1.3 kamu perhatikan
seseorang anak yang sedang
mendorong rotan yang berbentuk
roda/lingkaran untuk
memindahkannya/menggelindingi,
arah gaya yang diberikan oleh
anak itu searah dengan
perpindahan roda sehingga bisa
dikatakan bahwa anak itu
melakukan usaha yang bernilai
positif. Kegiatan tersebut
merupakan permainan tradisional
papua yaitu “Tok Asya” tentunya
tidak asing bukan bagi kamu?

Usaha dan Pesawat Sederhana | 17

Modul [2022]

Etno Sci

Sci Gambar 1.4 terlihat seorang
anak yang sedang mendayung
Gambar 1.5 terlihat seorang ibu perahu, jika kamu perhatikan
yang sedang menggendong arah gaya yang dilakukan
anaknya, anak tersebut orang itu ketika mendayung
dibawah oleh ibu itu berpindah berlawanan atau tidak searah
dari satu tempat ketempat lain dengan arah perpindahan
namun anak itu tidak digerakan perahu sehingga bisa
dan tetap dalam gendongan. dikatakan bahwa anak itu
Dengan begitu sudut gaya yang melakukan usaha yang
dilakukan terhadap arah bernilai negatif.
perpindahan benda membentuk
90 derajat sehingga usaha yang Etno
dilakukan ibu itu bernilai 0
(nol). Begitupun dengan Etno
gambar kedua.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 18

Modul [2022]

Sci

Gambar 1.6 terlihat seorang anak yang
sedang mendorong pohon, dari gambar
bahwa tidak terjadinya perpindahan
sedikitpun pada pohon tersebut
walaupun besar gaya yang anak
tersebut keluarkan. Dengan demikian
gaya yang dilakukan pada sebuah
benda yang tidak terjadi perpindahan
sama sekali bisa dikatakan tidak
melakukan usaha atau usaha bernilai 0
(Nol). Tentunya kalian sudah belajar
pada bab sebelumnya tentang hukum
newton, gambar disamping termasuk
contoh hukum newton III yaitu gaya
aksi dan reaksi ( dan ).
Gaya aksi dari seorang anak tersebut
mengakibatkan gaya reaksi dari pohon
dengan besar gaya yang sama namun
arahnya berlawanan, sehingga seorang
anak tersebut tersebut terdorong
kebelakang meskipun tangannya
mendorong kedepan.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 19

Modul [2022]

Ayo, kita Pahami Matc

Apakah kamu sudah mulai tahu tentang konsep usaha , penerapan sherta

rumusnya? Agar kamu lebih paham konsep penerapan serta rumus usaha, yuk

pahami melalui berlatih dengan pertanyaan berikut!

Lisdia mendorong balok yang bermassa 2 kg dengan gaya 200 N sehingga

balok tersebut berpindah sejauh 10 m, sedangkan Anti mendorong balok lainnya

yang massanya sama dengan gaya sebesar 400 N sehingga balok itu berpindah

sejauh 20 m. Berapakah besar usaha yang dilakukan Lisdia dan Anti?

Diketahui:

= 200 N = 10 m

= 400 N = 20 m

Ditanya: dan ?

Jawab

W =F.Δs

= 200 N. 10 m = 2.000 J
W Anti = 400 N. 20 m = 8.000 J

Jadi , besar usaha yang dilakukan oleh gaya dorong Lisdia adalah 2.000 J

sedangkan besar usaha yang dilakukan oleh gaya dorong Anti adalah 8.000

J.

Matematika

Usaha dan Pesawat Sederhana | 20

Modul [2022]

Berikut ini adaalah link video yotube:

Video dan gambar kegiatan –kegiatan yang melakukan usaha

https://www.youtube.com/watch?v=iycEa1xMN6Y

https://www.youtube.com/watch?v=mvR0Z-tggs4

Buatlah kesimpulan mengenai hubungan antara gaya dan perpindahan suatu benda
terhadap besar usaha usaha yang dilakukan! Serta uraikan alasan pada tebel, video
dan gambar terdapat kegiatan yang termasuk usaha dan bukan usaha. Apa yang
membedakan dari kegiatan-kegiatan berikut?

Usaha dan Pesawat Sederhana | 21

Modul [2022]

Mari Belajar

Apakah kamu sudah mengetahui apa itu usaha? Ketika kita
melakukan usaha/kerja tentunya kita membutuhkan energi
bukan? Contohnya kamu ingin melakukan usaha atau bekerja
kamu perlu makan dulu agar mempunyai energi. Apa itu energi?
Energi ialah kemampuan untuk melakukan usaha/kerja makanya
bisa dikaitkan dengan energi. Jika kamu sudah tahu tentang
energi atau daya, selanjutnya yuk kita lihat apa hubungan usaha
dan energi/daya perhatikan gambar 1.6 berikut!

Dari fitur “ayo,kita pahami”, bagaimana dengan laju energi yang
dikeluarkan oleh lisdia dan anti? Siapakah diantara mereka berdua yang
mengeluarkan energi paling banyak untuk mendorong balok?. Sama halnya
dengan eci mendorong motor untuk memindahkannya dari satu tempat ke tempat
lain yang berjarak 2 meter. Eci memerlukan waktu 3 menit dalam melakukan
usahanya itu,. Jika motor yang sama dipindahkan bersama stevan, memerlukan
waktu 2 menit. Eci dan stevan melakukan usaha yang sama, tapi pada kedua
gambar membutuhkan waktu yang berbeda.
Sci Maka dapat kita simpulkan bahwa laju daya atau energi adalah besar
energi yang digunakan dalam melakukan usaha dalam setiap detiknya. Besarnya
daya (P) berbanding lurus dengan usaha (W) yang dilakukan namun berbanding
terbalik dengan waktu (t) yang dibutuhkan untuk melakukan usaha. Semakin
besar usaha yang dilakukan dalam selang waktu yang sama maka semakin besar
pula daya yang dipergunakan namun semakin besar waktu yang dibutuhkan
untuk melakukan usaha yang sama maka semakin kecil daya yang
dipergunakan. Dari keterangan diatas kamu bisa merumuskan persamaan daya
sebagai kecepatan melakukan usaha atau besarnya usaha dibagi per satuan waktu
atau secara sistematis sama dengan:

Usaha dan Pesawat Sederhana | 22

Modul [2022]

Matc
h

P =


Daya (watt) Usaha (joule) Waktu (sekon)

Sci

Apabila sebuah gaya melakukan usaha terhadap suatu benda, akan terjadi

perubahan energi terhadap benda itu. Besarnya usaha sama dengan perubahan

energi kinetik atau perubahan energi potensial benda. Maka dapat kita rumusan

secara sistematis:

Matc
h

Perubahan energi kinetik (J) Perubahan energi potensial (J)
P = daya (J/s)

Usaha (joule) W = atau W =
Energi kinetik akhir (J)
= 2 - 1 = 2- 1
=21 ( 22- 11) = (ℎ2-ℎ1)

Energi kinetik awal (J) Energi potensial akhir (J) Energi potensial
awal (J)

Usaha dan Pesawat Sederhana | 23

Modul [2022]

Ayo, kita Pahami

Matc

h
Agar kamu bisa lebih memahami terkait energi yang diperlukan oleh Eci dan

Stevan untuk memindahkan motor, yuk simak contoh soal berikut!

Eci memindahkan motor dengan usaha sebesar 2000 J dalam waktu 20 sekon,
sedangkan stevan memindahkan motor itu dengan usaha sebesar 10.000 J dalam
waktu 50 sekon. Berapakah daya yang dikeluarkan Eci dan Stevan untuk
memindahkan motor?

Diketahui:

= 2.000 j = 20 sekon

= 10.000 J = 50 sekon

Ditanya: dan ?

Jawab:

P =



= 2.0000 = 100 Watt
20

= 10.000 = 200 Watt
50

Jadi, daya yang dikeluarkan oleh Eci dan Stevan adalah sebesar 100 Watt dan

Stevan sebesar 200 Watt.

Ayo, Berlatih!

Stevan mendorong motornya yang dalam keadaan ban bocor dengan gaya
500 N hingga sampai ke sebuah bengkel sejauh 50 meter. Waktu yang
dibutuhkan oleh stevan mendorong motor hingga sampai dibengkel
adalah 70 sekon. Tentukan besar usaha dan daya yang diperlukan oleh
stevan untuk mendorong motor tersebut!

Usaha dan Pesawat Sederhana | 24

Modul [2022]

Matc
Sagu yang telah dipangkur bermassa 40 kg dipindahakan mhenggunakan arko dengan
kecepatan awal 3 m/s. Kemudian, dipemindahan dipercepat sehingga kecepatan
menjadi 5 m/s. Berapakah usaha untuk memindahkan sagu tersebut?

Diketahui:

M = 40 kg

1 = 3 m/s
2 = 5 m/s

Ditanya: W?
Jawab

W =

= 1 ( 22- 11)
2

Ayo,=k21it(a3P0a h a )m(3i / )2 -(2 / )2
= (15 kg)(12 2/ 2)

= 180 J
Jadi, usaha untuk memindahkan sagu itu sebesar 180 J.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 25

Modul [2022]

C. Latihan Soal
1. Perhatikan pernyataan dibawah ini!
a) Stevan membantu mamanya memangkur sagu
b) Eci mendorong meja
c) Seorang bapak yang hendak memanah rusa
d) Karlos duduk didepan rumah sambil membaca buku
Manakah diantara pernyataan tersebut yang merupakan konsep dari gaya,
kecuali….

2. Dua buah gaya yang berlawanan dan searah yang bekerja pada sebuah
benda F1 = 30 N dan F2 = 8 N. Kedua gaya itu mengakibatkan benda
berpindah sejauh 6 m. Tentukan usaha yang dialami oleh benda tersebut!

3. Sebuah sagu yang sedang dipangkur dengan usaha 4000 joule dalam waktu
1 menit. Tentukan daya yang diperlukan untuk kegiatan tersebut!

4. Apa yang dimaksud dengan usaha? Jelaskan!
5. Faldy menarik sebuah arko yang berisi sagu yang telah dipangkur dengan

gaya 500 N sehingga arko itu berpindah sejauh 10 m. Dari pernyataan
tersebut hitunglah besar usaha yang dilakukan faldy!

D. Rangkuman
1. Gaya adalah kemampuan untuk membuat benda bergerak atau berhenti
2. Usaha adalah besarnya energi yang oleh gaya sehingga benda dapat
berpindah posisi
3. Besarnya usaha (W) ditentukan oleh besar gaya (F) yang diberikan pada
benda dan besar perpindahannnya (Δs)
4. Daya adalah besarnya energy yang digunakan gaya untuk melakukan usaha
dalam 1 detik
5. Besarnya daya berbanding lurus dengan usaha (W) yang dilakukan namun
berbanding terbalik dengan waktu yang diperlukan untuk melakukan usaha (t).

Usaha dan Pesawat Sederhana | 26

Modul [2022]

KEGIATAN BELAJAR II
ILMU PENGETAHUAN ALAM
PRINSIP PESAWAT SEDERHANA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Kelas Viii Semester 1

Usaha dan Pesawat Sederhana | 27

Modul [2022]

A. Tujuan Pembelajaran
Setelah kegiatan pembelajaran dimodul ini peserta didik diharapkan dapat:
1. Menganalisis jenis pesawat sederhana berdasarkan prinsip kerjanya
2. Membedakan prinsip dari katrol, bidang miring,pengungkit, dan bidang
miring
3. Menghitung besar gaya dan keuntungan mekanik dari pesawat sederhana
4. Membuat rancangan alat berdasarkan prinsip pesawat sederhana

B. Uraian Materi

Prinsip Pesawat Sederhana Dalam
Kehidupan Sehari-hari

Ayo, kita pelajari Mengapa Penting?, Karena
mempelajari materi ini akan
membantu kamu memahami konsep

pesawat sederhana dan
penerapannya dalam kehidupan

sehari-hari serta dalam sistem
gerak manusia

• Jenis –jenis pesawat Istilah Penting
sederhana
• Pesawat sederhana
• Prinsip kerja pesawat • Pengungkit jenis 1
sederhana pada sistem • Pengungkit jenis 2
gerak manusia • Pengungkit jenis 3
• Katrol

• Roda berporos

• Bidang miring

Pada saat kamu melakukan aktivitas sehari-hari, kamu selalu melakukan

usaha/kerja dengan lebih mudah bukan? Maka itu kamu menggunakan alat bantu

atau dalam sains disebut pesawat sederhana untuk membantu kamu melakukan

aktivitas, supaya kamu bisa lebih paham mengenai pentingnya pesawat sederhana

dalam kehidupan sehari-hari, ayo lihat gambar 2.1 dan diskusikan beberapa

aktivitas berikut!

Usaha dan Pesawat Sederhana | 28

Modul [2022]

Pernahkah kamu melihat orang Etno
yang memangkur sagu dengan
menggunakan alat pangkur SCIENCE
sagu yang terbuat dari kayu? (Sains
Apakah kamu tahu bahwa )
dengan menggunakan alat
tersebut dapat membuat sagu
lebih mudah dihancurkan.
Mengapa demikian? Agar
kamu dapat lebih
memahaminya, mari kita
pelajari materi tentang pesawat
sederhana dengan lebih fokus
dan tetap semangat!

Ayo, Kita Diskusikan! Eng

Amatilah dari berbagai macam aktivitas yang sering dilakukan oleh
orang-orang disekitarmu! Menurut kamu aktivitas-aktivitas yang
dilakukan itu lebih mudah menggunakan alat bantu atau
melakukannya dengan tangan saja?

Tabel 2.1 aktivitas sehari-hari dan alat bantu yang
digunakan (pesawat sederhana)

No Jenis Kegiatan Alat Bantu yang Digunakan
(Pesawat Sederhana)
1 Menyapu
2 Mencabut paku Sapu
3 Memangkur sagu Palu
4 Memotong daging
5 Menjepit rambut Cangkul
6 Memancing ikan
7 Mencangkul
8 Dan seterusnya hingga 15

kegiatan

Usaha dan Pesawat Sederhana | 29

Modul [2022]

Mari Belajar Sci

Pesawat sederhana sangat bermanfaat untuk memudahkan

pekerjaan yang kita lakukan sehari-hari. Yuk kita lanjut ke
beberapa jenis pesawat sederhana yang kita temui dalam

kehidupan sehari-hari beserta keuntungan mekanis dari
penggunaan pesawat sederhana.

1. Jenis-Jenis Pesawat Sederhana

a. Pengungkit atau Tuas Sci

Tuas atau pengungkit adalah jenis pesawat sederhana yang paling

banyak digunakan dari beberapa jenis pesawat sederhana lainnya yang

ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Alat-alat yang menggunakan

prinsip pengungkit contohnya seperti sekop, gerobak, arko, linggis, palu,

dan lain-lain.

Tuas/pengungkit menggandakan usaha dan mengubah arah gaya untuk

memudahkan usaha. Besar gaya yang dilipatgandakan oleh pengungkit

dapat kita ketahui dengan cara menghitung keuntungan mekaniknya.

Untuk menghitung keuntungan mekaniknya yaitu dengan membagi

panjang lengan kuasa dan lengan beban. Panjang lengan kuasa yaitu dari

jarak titik tumpuh sampai titik bekerjanya gaya kuasa dan panjang lengan

beban yaitu jarak dari titi tumpuh sampai titik bekerjanya gaya beban.

Agar kamu dapat lebih mudah untuk memahaminya, perhatikan gambar2.2

berikut!

Match

Gaya Kuasa Lengan Kuasa (Lk)
(Fk)

Lengan Beban(Lb)

Usaha dan Pesawat Sederhana | 30

Modul [2022]

Gambar 2.2 posisi lengan kuasa dan lengan Gaya Beban

Karena syarbaetbaagnar pengungkit dalam kadaan setimban(gFabd)alah

FB×LB =Fk×LK dan = = Matc
h

Keuntungan Mekanik Gaya kuasa Gaya beban Lengan kuasa Lengan beban

Sci

Keuntungan mekanis adalah perbandingan antara beban yang
diangkat dengan gaya (kuasa) yang diberikan.

Pengungkit atau Tuas dibedakan menjadi tiga golongan, yaitu tuas
golongan pertama, kedua dan ketiga.

1. Tuas/Pengungkit Golongan Pertama Sci
Pengungkit golongan pertama adalah tuas dengan titik tumpuh terletak
antara titik beban dan titik kuasa (titik tumpuh letaknya ditengah antara
titik beban dan titik kuasa). Agar kamu lebih mudah memahaminya,
perhatikan tabel 2.2 berikut!
Keterangan: Titik Tumpu: TT
Titik Kuasa: TK
Titik Beban: TB
Tabel 2.2 Contoh Pengungkit Golongan/Jenis Pertama

Etno Sci Contoh
Konsep Fisika Pengungkit
Penerapannya Dalam Linggis
Kehidupan Sehari-hari Contoh lainya:
gunting kuku,
jepit
rambut,jungkat-
jungkit

Usaha dan Pesawat Sederhana | 31

Modul [2022]

2. Tuas/Pengungkit Golongan Kedua Sci
Pengungkit golongan kedua adalah dengan titik beban letaknya antara titik
tumpuh dan titik kuasa (titik beban letaknya ditengah). Agar kamu lebih
mudah memahami, perhatikanlah gambar tabel 2.3 berikut!

Tabel 2.3 Contoh Pengungkit Golongan/Jenis Kedua

Penerapannya Dalam Konsep Fisika Contoh
Kehidupan Sehari-hari Pengungkit
Kapak
Contoh lainnya;
katapel, pisau
potong daging,

3. Tuas/Pengungkit Golongan Ketiga Sci
Pengungkit golongan ketiga adalah dengan titik kuasa letaknya antara titik
tumpuh dan titik beban (titik kuasa letaknya ditengah).Agar kamu lebih
mudah memahami, perhatikanlah gambar tabel 2.4 berikut!

Tabel 2.4 Contoh Pengungkit Golongan/Jenis Ketiga

Penerapannya Dalam Konsep Fisika Contoh
Kehidupan Sehari-hari Pengungkit
Alat pangkur
Contoh lainya:
Mengerok kelapa
menggunakan
kerang, mengayuh
perahu, memancing

Pada 12 M. Al Khazim,
Ia menjelaskan sifat
pengungkit dan tuas.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 32

Modul [2022]

Ayo, Kita Diskusikan
Menurut kamu, apakah pengungkit jenis ketiga dapat
membuat gaya kuasa yang digunakan untuk mengangkat
beban menjadi lebih kecil dari gaya bebannya? jelaskan

Ayo, Kita Pikirkan
Eci dan kakaknya sedang bermain jungkat – jungkit. Ketika
tumpuan berada ditengah-tengah jungkat-jungkit, Eci tidak bisa
mengangkat kakaknya. Bagaimanakah caranya agar Eci dan
kakaknya bisa berjungkat-jungkit?

b. Katrol Sci
Katrol adalah pesawat sederhana yang dikelilingi tali atau rantai. Gunanya
katrol untuk menarik benda atau mengangkat beban.
ada bebarapa jenis katrol yaitu ada katrol tetap (tunggal), katrol bebas,
dan katrol gabungan. Agar kamu lebih mehamainya yuk kita simak materi
terkait katrol dengan fokus dan lebih semangat!
Pernahkah kamu mengambil air dari dalam sumur? Alat apa yang kamu
gunakan? Pesawat sederhana yang kita gunakan adalah timbah. Timbah
menggunakan prinsip katrol tetap (perhatikanlah gambar 2.7). Dengan
menggunakan katrol tetap arah gaya akan berubah makanya ketika kamu
menarik tali kebawah maka ember yang berisi air akan tertarik keatas.
Keuntungan mekanik dari katrol tetap ialah sama dengan 1, mengapa?
Karena pada katrol tunggal gaya kuasa sama dengan gaya beban.
Katrol bebas beda dengan katrol tetap, bedanya itu pada kedudukan
katrol beban yang berubah dan tidak dipasang pada tempat tertentu,
perhatikan gambar 2.6 berikut!

Usaha dan Pesawat Sederhana | 33

Modul [2022]

Sci

Gambar 2.6 jenis-Jenis Katrol Gambar 2.7 Contoh katrol Tetap

Katrol bebas bisa melipatkan gaya, makanya dengan adanya kelipatan
gaya tersebut yang diberikan pada kuasa untuk mengangkat benda menjadi lebih
kecil dari pada beban. Katrol bebas ini biasa kita temukan di pelabuhan yang
dipakai untuk mengangkat peti kemas. Untuk keuntungan mekanis dari katrol
bebas yaitu lebih besar dari 1. Itu artinya nilai keuntungan mekanis pada
katrol bebas tunggal adalah 2, kenapa begitu? Karena itu artinya bahwa
untuk mengangkat beban 2 N diperlukan gaya kuasa sebesar 1 N.

Sedangkan katrol gabungan adalah gabungan dari katrol bebas dan katrol
tetap yang dirangkai menjadi satu sistem yang saling berhubungan.. katrol
gabungan akan membuat gaya kuasa yang diberikan kepada benda semakin kecil.
Katrol gabungan ini biasa kita temukan dibidang-bidang industri untuk
mengangkat benda-benda yang berat. Untuk keuntungan mekanis dari katrol
gabungan yaitu sama dengan jumlah tali yang menahan berat benda.
Perhatiakan gambar 2.7 keuntungan mekanis dari katrol itu yaitu 4 karena jumlah
tali yang menyokong berat benda selain tali kuasa berjumlah 4.

Gambar 2.8 Katrol Gabungan
Usaha dan Pesawat Sederhana | 34

Modul [2022]

Pada 287-212 SM.
ARCHIMEDES, penemu

katrol, sekrup dan
pengungkit

Ayo, kita Pahami Match

Keuntungan mekanis (KM) adalah bilangan yang menunjukan berapa kali
pesawat sederhana menggandakan gaya. Bisakah kamu menhitung?
Caranya adalah menhitung besar perbandingan gaya beban dengan gaya
kuasa yang diberikan pada benda. Yuk kita lihat persamaan matematisnya.:


= =

Tidak semua pesawat sederhana bisa menggandakan gaya ya adik-adik.
Contohnya pada katrol tetap tunggal, katrol tersebut hanya berfungsi untuk
mengubah arah gaya. Oleh sebab itu, pada katrol tersebut hanya
mempunyai keuntungan mekanis yang besarnya 1. Hal itu dikarenakan
besarnya gaya kuasa sama dengan beban.

c. Roda Berporos Sci
Kamu pastinya sudah tidak asing lagi dengan sepeda, bahkan banyak

diantara kamu pernah mengunakannya. Apakah kamu tahu sepeda
merupakan contoh pesawat sederhana pada jenis roda beroporos adik-adik!
Prinsip roda berporos pada sepeda berfungsi untuk mempercepat gaya pada
saat melakukan perjalanan. Selain sepeda ada juga penerapan roda berporos
dalam kehidupan sehari-hari, apa saja ya? Perhatikan gambar 2.9 sampaii
2.11 berikut agar kamu lebi paham.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 35

Modul [2022]

Roda berporos merupakan pesawat sederhana yang mempunyai 2 roda
dengan ukuran berbeda

Gambar 2.9 Dua Orang Anak Yang Sedang Bersepeda
Gambar 2.10 Roda Dan Gear Sepeda

Roda gigi (Gear) dan ban juga termasuk contoh pesawat
sederhana pada jenis roda berporos yang berfungsi untuk
pusatnya yang mengatur gerak ban/roda sepeda

Sci

d. Bidang Miring

Bidang miring merupakan bidang datar yang bentuknya miring atau

yang memebentuk sudut tertentu sehingga dapat mempermudah dalam

menggerakan benda atau jenis pesawat sederhana yang digunakan untuk

memindahkan benda dari bawah keatas atau sebaliknya. Begitupun

mempermudah kita memindahkan benda-benda yang berat dari atas

kebawah dan sebaliknya. Contoh penerapan bidang miring dalam kehidupan

sehari-hari yaitu tangga sekrup, dan pisau. Perhatikan gambar 2.11, 12 dan

13 berikut!

Untuk keuntungan mekanis bidang miring dapat di hitung dengan rumus
berikut!

( )
= =
(ℎ)

Usaha dan Pesawat Sederhana | 36

Modul [2022]

Gambar 2.11 dan 2.12 Seseorang Hendak Mendorong Arko Danpeti Ke Atas
Mobil

Gambar 2.13 Seorang Anak Yang Hendak Menaiki Tangga

Sekitar 1136-1206 SM,

Al Jazari Menciptakan robot
dan memanfaatkan prinsip roda

berpoross dan tuas

Usaha dan Pesawat Sederhana | 37

Modul [2022]

Yuk, Kita Diskusikan! Eng

Dalam kehidupan sehari-hari kamu sering melakukan kegiatan
menggunakan alat bantu (pesawat sederhana) untuk dapat melakukan
usaha atau kerja dengan lebih mudah. Untuk dapat mmahami penerapan
serta manfaat pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari, ayo
diskusikan beberapa contoh kegiatan berikut!

Lakukan pengamatan pada berbagai kegiatan yang dilakukan dan
ditemukan disekitar kamu dan tuliskan jenis kegiatan serta alat yang
digunakan untuk melakukan kegiatan tersebut!

Tabel 2.6 kegiatan dan pesawat sederhana yang digunakan

No Jenis Kegiatan Alat Bantu yang
Digunakan

1

2

3

5

6

7

Dari hasil pengamatanmu, analisalah alat bantu yang digunakan

dalam kegiatan tersebut dan kelompokan kedalam kelompok pesawat

sederhana jenis pengungkit, katrol, bidang miring dan roda berporos.

Uraikan alasanmu dalam pengelompokan alat-alat tersebut!

Usaha dan Pesawat Sederhana | 38

Modul [2022]

Yuk, Kita Lakukan! Eng

Alat yang digunakan:

1. Gunting
2. Pisau
3. Kapak
4. Alat pancing
5. Alat pangkur sagu
6. Jepit rambut
7. Linggis
8. Sekop

Langkah Kerja:

1. Amatilah alat-alat diatas dan tentukan posisi dari titik tumpu, ttitik kuasa da titik
beban

2. Analisis alat-alat tersebut berdasarkan titik tumpu, titik kuasa dan titik beban
3. Gunakan hasil analisis kamu berdasarkan posisi titik tumpu, titik kuasa dan titik

beban untuk mengelompokan alat-alat tersebut kedalam pengungkit jenis pertama,
kedua dan ketiga
4. Masukan hasil kegitanmu kedalam tabel berikut!

Tabel 2.5 Jenis-Jenis Pengungkit

No Nama Alat Urutan Posisi Titik Jenis Pengungkit
Tumpuh,Titik
1 Kuasa dan Titik
2 Beban
3
4
5
6
7
8
9
10

Usaha dan Pesawat Sederhana | 39

Modul [2022]

Yuk, Kita Diskusikan! Eng

MEMBUAT RANCANGAN ALAT BERDASARKAN PRINSIP
PESAWAT SEDERHANA UNTUK MEMINDAHKAN BENDA

YANG BESAR DAN BERAT

Setelah kamu mempelajari prinsip pesawat sederhana dalam
kehidupan sehari-hari, diskusikanlah bersama dengan teman-temanmu
untuk merancang alat berdasarkan prinsip pesawat sederhana yang
digunakan untuk memudahkan kalian dalam memindahkan barang yang
besar dan berat seperti lemari pakaian dirumahmu atau apapun itu!

Tuliskan hasil diskusi kalian kedalam tabel berikut!

Prinsip Pesawat Cara penggunaan Alasan penggunaan
sederhana yang alat yang dirancang alat dengan perinsip
pesawat sederhana
digunakan
yang kalian pilih

Agar kamu lebih memahami materi usaha dan pesawat sederhana
silakan buka/nonton link atau video berikut!

Usaha dan Pesawat Sederhana | 40

Modul [2022]

Yuk, Kita Lakukan! Eng

Membuat sekrup sederhana dengan meggunakan paku dan kertas

Tujuan: untuk membuktikan bahwa sekrup merupakan contoh
penerapan bidang miring

Alat dan Bahan:

1. Paku berukuran besar
2. Kertas berbentuk segitiga siku-siku dengan ketinggian yang sama

dengan paku

Langkah Kegiatan:

1. Letakan paku diatas sisi kiri kertas segitiga siku-siku seperti pada
gambar

2. Gulung paku tersebut hingga sampai ujung kertas
3. Amati bentuk kertas yang menyelimuti paku
Dari hasil pengamatan dan percobaan kamu, buatlah kesimpulan
hubungan antara percobaan yang kamu lakukan dengan prinsip bidang
miring serta uaraikan keuntungan dari prinsip tersebut!

Usaha dan Pesawat Sederhana | 41

Modul [2022]

C. Latihan Soal
setelah kamu mengetahui mengenai perinsip pesawat sederhana dalam
kehidupan sehari-hari, yuk kita pahami besar gaya (F) dan keuntungan
mekanis (KM) dari pesawat sederhana.

1. Untuk mengangkat beban 2.000 N digunakan pengungkit yang panjangnya
500 cm dan lengan beban 80 cm. Hitunglah gaya yang diperlukan untuk
mengangkat beban tersebut!

2. stevan menimbah air disumur dengan timbah yang beratnya 80 N setinggi
10 m menggunakan katrol tetap. Hitunglah berapa besar gaya yang
diperlukan stevan untuk mengangkat timbah yang berisikan air dan usaha
pada yang dilakukan pada timbah tersebut?

3. Eci mengangkat sebuah batu menggunakan katrol bebas. Jika gaya yang
Eci lakukan sebesar 50 N berapakah berat beban yang diangkat oleh Eci?

4. Sebuah benda mempunyai 2.000 N, jika menggunakan katrol gabungan 4
gabungan katrol, maka gaya kuasa minimum yang harus diberikan
adalah……….

5. Sebuah roda berporos diketahui memiliki diameter rodanya 2 m,
sedangkan diameter porosnya 30 cm. Alat itu digunakan untuk
mengangkut beban seberat 80 N. Tentukan keuntunga mekanis ideal roda
berporos tersebut!

6. Untuk memindahkan beban seberat 100 N newton keatas bak truk, orang
tersebut menggunakan papan kayu yang panjangnnya 2,4 meter. Jika
tinggi bak truk terhadap tanah 1,5 meter, berapakah gaya dorong yang
dilakukan orang itu dan berapakah keuntungan mekanis bidang miring?

Pada 10-70 SM. Bero or

Alexandrius, ia menjelaskan
cara pembuatan pesawat sederhana
katrol, baji, krekan dan pengungkit

Usaha dan Pesawat Sederhana | 42

Modul [2022]

D. Rangkuman
1. Pesawat sederhana merupakan alat yang digunakan untuk mempermudah
pekerjaan manusia
2. Keuntungan mekanis adalah bilangan yang menunjukan berapa kali
pesawat sederhana menggandakan gaya
3. pesawat sederhana memiliki 4 jenis atau golongan yaitu pengungkit/tuas,
katrol, bidang miring dan roda berporos
4. katrol terdiri atas katrol tetap tunggal, katrol tetap tunggal dan katrol
majemuk gabungan dari katrol bebas dan katrol tetap
5. katrol tetap berfungsi untuk mengubah arah gaya, pada katrol tetap tunggal
gaya kuasa yang digunakan untuk menarik beban sama dengan gaya
beban.. keuntungan mekanis katrol tetap adalah 1. Sedangkan katrol bebas
berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang
diberikan untuk mengangkat benda jadi lebih kecil dari pada gaya beban
6. katrol majemuk merupakan katrol gabungan dari katrol bebas dan katrol
tetap yang dirangkai jadi satu sistem yang terpadu. Keuntungan mekanik
dari katrol majemuk sama dengan jumlah tali yang menyokong berat
beban
7. Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakan miring atau
membentuk sudut tertentu sehingga dapat memperkecil gaya kuasa
8. Beberapa benda yang menerapkan prinsip roda berporos yaitu mobil,
motor, sepeda, kursi roda, Sepatu roda,ban sepeda
9. Bebarapa benda yang menerapkan prinsip bidang miring antara lain
sekrup, tangga, dan pisau
10. Pengungkit dilihat dari variasi letak titik tumpu, titik kuasa dan titik beban
teridir dari 3 jenis yaitu jenis pertama titik tumpu terletak diantara titik
kuasa dan titik beban. Jenis kedua titik beban berada diantara titik tumpu
dan titik kuasa. Jenis ketiga titik kuasa berada diantara titik beban dan titik
tumpu
11. Contoh penerapan tuas dalam kehidupan sehari-hari adalah palu, jepit
kuku,linggis, gunting, pinset alat pangkur sagu.

Usaha dan Pesawat Sederhana | 43