Pesawat sederhana adalah alat sederhana untuk memudahkan pekerjaan manusia. Yang termasuk pesawat sederhana : tuas/ pengungkit, katrol, bidang miring.
Tuas/Pengungkit
Terdapat tiga titik yang menggunakan gaya ketika kita mengungkit suatu benda, yaitu titk beban (B), titik tumpu (T), dan titik kuasa (K). Beban merupakan berat benda, sedangkan titik tumpu merupakan tempat bertumpunya suatu gaya. Gaya yang bekerja pada tuas disebut kuasa.
Berdasarkan posisi atau kedudukan beban, titik tumpu, dan kuasa, tuas digolongkan menjadi tiga
a. Tuas golongan pertama
Pada tuas golongan pertama, kedudukan titik tumpu terletak di antara beban dan kuasa. Contoh tuas golongan pertama ini di antaranya adalah gunting, linggis, jungkat-jungkit, dan alat pencabut paku.
b. Tuas golongan kedua
Pada tuas golongan kedua, kedudukan beban terletak di antara titk tumpu dan kuasa. Contoh tuas golongan kedua ini di antaranya adalah gerobak beroda satu, alat pemotong kertas, dan alat pemecah kemiri, pembuka tutup botol.
c. Tuas golongan ketiga
Pada tuas golongan ketiga, kedudukan kuasa terletak di antara titik tumpu dan beban. Contoh tuas golongan ketiga ini adalah sekop, stapler,
Prinsip kerja tuas/pengungkit adalah keseimbangan, sedemikian rupa pada tuas berlaku perasamaan,
dengan W = Berat benda (Newton), lb = Lengan beban (meter), F = Gaya kuasa (Newton), lk = Lengan kuasa (meter).
Keuntungan mekanis tuas dinyatakan sebagai,
Katrol
Katrol tetap
Katrol tetap
Katrol tetap hanya memiliki keuntungan arah tarikan/arah gaya (berat beban orang yang menarik ikut membantu memberikan kuasa sehingga berat beban yang ditarik terasa lebih ringan).
Pada katrol tetap berlaku
Berat beban yang diangkat = gaya (kuasa)
Keuntungan mekanis = 1
Hanya memiliki keuntungan arah, karena dibantu oleh berat orang yang menarik
Mempunyai titik tumpu di tengah, sehingga lengan beban = lengan kuasa
Katrol Bergerak
Dinamakan katrol bergerak karena saat digunakan katrol ini turut bergerak. Pada katrol bergerak masing-masing kuasa hanya memikul setengah dari berat benda.
Prinsip kerja katrol bergerak
Panjang lengan beban = ½ dari panjang lengan kuasa
Keuntungan mekanisnya = 2
Besar gaya kuasa yang diperlukan untuk menarik = ½ dari berat beban yang ditarik
Katrol Ganda (Takal)
Terdiri lebih dari satu katrol atau terdiri dari katrol tetap dan katrol bergerak
Gear
Gear biasa digunakan pada sepeda, mekanik jam, mesin, dan kendaraan. Prinsip kerja gear adalah mempercepat putaran dengan cara menghubungkan lingkaran dengan jari-jari yang berbeda.
Bidang Miring
Bidang miring adalah bidang yang membuat sudut terhadap bidng datar. Karena dengan bidang miring dapat mempermudah (mengurangi gaya kerja) maka bidang miring merupakan pesawat sederhana. Seperti pada tuas dan katrol keuntungan mekanis bidang miring adalah perbandingan panjang lintasan miring dibagi ketinggiannya. Ini menjelaskan semakin landai/kemiringannya kecil/ketinggiannya kecil keuntungan mekanisnya besar.
Karena di dalam medan konservatif maka usaha untuk memindahkan benda dari bawah ke atas dengan gaya gesek diabaikan melalui lintasan s atau h adalah sama. Dengan persamaan usaha sama dengan gaya x perpindahan diperoleh,
 |
|
dengan F = Kuasa / gaya (N), h = Tinggi kemiringan (m), s = Panjang lintasan kemiringan (m) dan W = Berat beban (newton).
Alat-alat yang bekerja menggunakan prinsip bidang miring antara lain tangga, sekrup, jalan di pengunungan, dan ujung mata paku.