Pesawat Sederhana pada Kerja Otot, Rangka Manusia

Pesawat Sederhana pada Kerja Otot, Rangka Manusia

Pesawat Sederhana pada Kerja Otot, Rangka Manusia

Kerja Otot, Rangka Manusia – Pada tubuh manusia berlaku prinsip-prinsip kerja pesawat sederhana. Prinsip-prinsip tersebut kemudian ditiru dan dimodifikasi untuk mendesain berbagai macam peralatan yang memudahkan kerja manusia. Ketika kerja dipermudah, artinya energi yang dikeluarkan lebih sedikit. Energi dan kerja (usaha) dinyatakan dalam satuan Joule (Newton meter).

Kerja Otot, Rangka Manusia – Kerja atau usaha didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dengan jarak, sehingga dapat dituliskan dengan rumus berikut. W = F.S di mana: W = Usaha (Joule) F = Gaya (Newton) S = Jarak (Meter) Usaha dapat bernilai nol apabila gaya yang dikerjakan pada benda tidak mengakibatkan perpindahan tempat. Besarnya usaha yang dilakukan per satuan waktu disebut dengan daya atau power (P).

Kerja Otot, Rangka Manusia – Daya secara matematis dituliskan sebagai berikut. di mana: P = Daya (Watt) W = Usaha (Joule) t = Waktu (Sekon) Pada saat manusia melakukan aktivitas, manusia selalu berupaya untuk melakukannya dengan usaha dan daya yang sekecil-kecilnya. Oleh karena itu, manusia menggunakan pesawat sederhana untuk membantu melakukan aktivitasnya.

Kerja Otot, Rangka Manusia

1. Jenis Pesawat Sederhana Agar kamu dapat memahami pentingnya pesawat sederhana bagi kehidupan sehari-hari lakukanlah aktivitas pada kegiatan “Ayo Kita Coba” yang berjudul “Mengidentifikasi Manfaat Pesawat Sederhana”. Menurut pendapatmu, aktivitas-aktivitas tersebut lebih mudah dilakukan dengan menggunakan alat bantu atau dengan tangan saja?

Kerja Otot, Rangka Manusia

a. Katrol Tahukah kamu bagaimana seseorang dapat mengambil air dari sumur yang dalam dengan menggunakan timba . Hal ini karena orang tersebut memanfaatkan katrol tetap yang berfungsi untuk mengubah arah gaya. Jika tali yang terhubung pada katrol ditarik ke bawah, maka secara otomatis timba berisi air akan terkerek ke atas.

Kerja Otot, Rangka Manusia – Keuntungan mekanik katrol tetap sama dengan 1. Jadi, katrol tetap tunggal tidak menggandakan gaya kuasa atau dengan kata lain gaya kuasa sama dengan gaya beban. Penerapan katrol dalam kehidupan sehari-hari biasa divariasi sehingga membentuk katrol bebas maupun katrol majemuk. Variasi tersebut dimaksudkan untuk mempermudah pekerjaan yang dilakukan. Agar lebih memahami variasi katrol secara lebih lanjut!

Berbeda dengan katrol tetap, kedudukan katrol bebas berubah dan tidak dipasang di tempat tertentu. Biasanya katrol bebas diletakkan di atas tali

Kerja Otot, Rangka Manusia
Kerja Otot, Rangka Manusia

Kerja Otot, Rangka Manusia – beban. Katrol bebas berfungsi untuk melipatkan gaya, sehingga gaya pada kuasa yang diberikan untuk mengangkat benda menjadi setengah dari gaya beban. Katrol jenis ini biasanya ditemukan di pelabuhan yang digunakan untuk mengangkat peti kemas. Keuntungan mekanik dari katrol bebas lebih besar dari

Kerja Otot, Rangka Manusia

1. Pada kenyataannya nilai keuntungan mekanik dari katrol bebas tunggal adalah 2. Hal ini berarti bahwa gaya kuasa 1 N akan mengangkat beban 2 N. Agar gaya kuasa yang diberikan pada benda semakin kecil, maka diperlukan katrol majemuk. Katrol majemuk merupakan gabungan dari katrol tetap dan katrol bebas yang dirangkai menjadi satu sistem yang terpadu. Katrol majemuk biasa digunakan dalam bidang industri untuk mengangkat benda-benda yang berat. Keuntungan mekanik dari katrol majemuk sama dengan jumlah tali yang menyokong berat beban.

b. Roda Berporos Kamu tentunya sudah tidak asing lagi dengan sepeda, bahkan sebagian besar di antara kamu pasti pernah menggunakannya. Gear pada sepeda adalah salah satu contoh pesawat sederhana yang tergolong roda berporos. Roda berporos adalah pesawat sederhana yang memiliki dua roda dengan ukuran berbeda yang berputar bersamaan.

Gaya kuasa biasanya bekerja pada roda yang besar, gaya beban bekerja pada roda yang lebih kecil. Roda berporos memiliki fungsi untuk mempercepat gaya. Selain gear sepeda, contoh penerapan pesawat sederhana jenis roda berporos adalah kursi roda, mobil, dan sepatu roda.

c. Bidang Miring Contoh dari bidang miring selain tangga adalah sekrup dan pisau. Bidang miring merupakan bidang datar yang diletakkan miring atau membentuk sudut tertentu sehingga dapat memudahkan gerak benda. Keuntungan mekanik bidang miring dapat dihitung dengan membagi jarak kuasa dengan jarak beban.

KM = Gaya Beban Gaya Kuasa KM = = Panjang Bidang Miring l Ketinggian h

KM (Keuntungan Mekanik)

d. Pengungkit Pengungkit merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Contoh alatalat yang merupakan pengungkit antara lain gunting, linggis, jungkatjungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, koper, pinset, dan sebagainya.

 menjelaskan berbagai macam jenis pengungkit yang dikelompokkan berdasarkan variasi letak titik tumpu, lengan kuasa, dan lengan beban. Pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. Agar kita dapat mengetahui besar gaya yang dilipatgandakan oleh pengungkit maka kita harus menghitung keuntungan mekaniknya.

Cara menghitung keuntungan mekaniknya dengan membagi panjang lengan kuasa dengan panjang lengan beban. Panjang lengan kuasa adalah jarak dari tumpuan sampai titik bekerjanya gaya kuasa. Panjang lengan beban adalah jarak dari tumpuan sampai dengan titik bekerjanya gaya beban.

Mengidentifikasi Keuntungan Mekanik Pengungkit

Jika terdapat dua orang yang memiliki berat badan berbeda, yaitu gemuk dan kurus ingin bermain jungkat-jungkit, di manakah posisi yang dapat diduduki orang yang gemuk jika orang yang kurus duduk di ujung kiri? Coba jawab pertanyaan ini dengan bantuan kegiatan berikut. Apa yang harus kamu persiapkan? Set percobaan pengungkit seperti pada gambar.

Apa yang harus kamu lakukan? 1. Susunlah set percobaan seperti pada gambar 2. Tentukan sisi yang bertindak sebagai kuasa dan bertindak sebagai beban 3.Gantungkan beban gantung pada sisi beban dan beban gantung lain pada sisi kuasa. 4. Aturlah jaraknya antara beban dan kuasa hingga posisinya seimbang. 5. Lakukan langkah 2-4 sebanyak 5 kali dengan menambah berat beban (Fb ), tetapi letak beban (Lb ) dan berat kuasa (Fk ) tetap. Amati dan catat datanya pada tabel pengamatan.

Keuntungan mekanik adalah bilangan yang menunjukkan berapa kali pesawat menggandakan gaya. Dapatkah kamu menghitungnya? Caranya dengan menghitung besar perbandingan gaya beban dengan gaya kuasa yang diberikan pada benda. Berikut adalah persamaan matematisnya:

Akan tetapi, tidak semua pesawat sederhana dapat menggandakan gaya. Contohnya adalah katrol tetap tunggal. Katrol ini berfungsi mengubah arah gaya. Oleh karena itu, pada katrol tersebut hanya memiliki keuntungan mekanik sebesar 1. Hal ini disebabkan karena gaya kuasa besarnya sama seperti gaya beban.

Mengidentifikasi Pesawat Sederhana yang Ada di Rumah Apa yang harus kamu persiapkan? Buku IPA dan alat tulis. Apa yang harus kamu lakukan? 1. Identifikasilah minimal 10 macam alat-alat yang termasuk pesawat sederhana yang ada di rumahmu. 2. Catatlah hasilnya di buku IPA mu

Membuat Sekrup Sederhana (Membuktikan Bahwa Sekrup adalah Salah Satu Contoh Bidang Miring) Apa yang harus kamu persiapkan? 1. Paku besar. 2. Kertas berbentuk segitiga siku-siku. Apa yang harus kamu lakukan? 1. Meletakkan paku besar di atas kertas segitiga  2. Gulunglah paku tersebut hingga mencapai ujung kertas! Amati bentuk kertas pada bagian sisi gulungan. 3. Berdasarkan pengamatanmu, buatlah kesimpulan yang berkaitan dengan bidang miring!

Prinsip Kerja Pesawat Sederhana pada Otot dan Rangka Manusia

Seorang atlet yang sedang berlari. Cermati otot dan rangka yang bekerja pada atlet tersebut pada saat berlari. Apa kaitannya dengan pesawat sederhana? Otot dan rangka bekerja bersama-sama pada saat seseorang melakukan gerakan. Hal ini seperti setiap bagian yang terdapat pada sepeda akan bekerja bersama-sama ketika sepeda tersebut bergerak.

Pada saat kamu melakukan suatu aktivitas, otot, tulang, dan sendi akan bekerja bersama-sama. Prinsip kerja ketiganya seperti sebuah pengungkit, di mana tulang sebagai lengan, sendi sebagai titik tumpu, dan kontraksi atau relaksasi otot memberikan gaya untuk menggerakkan bagian tubuh.

Kegiatan A: mengangkat beban dengan tangan terlentang (tidak memanfaatkan kerja sendi yang ada di antara lengan atas dan lengan bawah). Kegiatan B: mengangkat beban dengan kondisi tangan terlipat (memanfaatkan kerja sendi yang ada di antara lengan atas dan lengan bawah). Mengapa kegiatan B lebih ringan dilakukan bila dibandingkan dengan kegiatan A? Prinsip apakah yang sebenarnya berlaku pada aktivitas B?

 

Listrik Sederhana Energi Angin

Listrik Sederhana Energi Angin

Listrik Sederhana Energi Angin

Listrik Sederhana Energi Angin
Listrik Sederhana Energi Angin

Produk Rekayasa Pembangkit Listrik Sederhana Energi Angin yang menggerakkan kincir angin akan memutarkan generator dan menghasilkan listrik. Kestabilan daya listrik dapat diperoleh dengan cara menyimpan dayanya di baterai/ akumulator (DC) melalui kontrol panel. Beban listrik yang membutuhkan arus listrik DC dapat langsung menggunakan listrik hasil pembangkit, sedangkan beban listrik yang membutuhkan arus listrik AC (standar PLN), arus listrik DC dialirkan ke inverter agar diperoleh arus listrik AC yang digunakan untuk beban-beban, di antaranya berupa mesin listrik, pompa air, penerangan umum.

Tahapan proses produksi dapat dijelaskan sebagai

1) Siapkan alat dan bahan. Perhatikan dan gunakan alat keselamatan kerja.

2) Langkah awal dalam pembuatan model menara, ukur dan potong aluminium engle dengan beberapa ukuran yang ada sesuai kebutuhan.

3) Tentukan posisi lubang untuk penempatan screw, beri tanda titik dengan menggunakan pensil. Bor tiap-tiap titik.

4) Siapkan dudukan menara.

5) Rakit dan pasang satu per satu potongan-potongan aluminium engle tadi hingga membentuk menara kincir angin.

6) Satukan dudukan menara dan menara.

7) Siapkan dinamo, cek kondisinya dengan menggunakan multitester.

8) Pasang kincir pada center blades.

9) Pasang center kincir yang sudah dipasang blades pada dinamo, dan gunakan klem pasang bagian kincir pada menara.

10) Sambungkan kabel untuk kutub positif dan kutub negatif (DC).

11) Pastikan rangkaian sudah benar. Coba dengan memberikan angin buatan dengan menggunakan kipas angin. Ukur ujung tegangan DC dengan menggunakan multitester (posisi selector switch pada DC volt).

12) Sambungkan pada lampu LED, perhatikan lampunya.

13) Arus listrik yang dibangkitkan diindikasikan dengan menyalanya lampu.

b. Kesehatan dan Keselamatan Kerja (K3) Keamanan kerja adalah unsur-unsur penunjang yang mendukung terciptanya suasana kerja yang aman, baik berupa materil maupun nonmateril. Unsur-unsur penunjang keamanan yang bersifat material di antaranya sebagai berikut : 1) baju kerja, 2) helm, 3) kaca mata, 4) sarung tangan, 5) sepatu Unsur-unsur penunjang keamanan yang bersifat nonmaterial adalah sebagai berikut . 1) buku petunjuk penggunaan alat, 2) rambu-rambu dan isyarat bahaya, 3) Himbauan-himbauan, 4) Petugas keamanan.

Kesehatan kerja adalah suatu kondisi kesehatan yang bertujuan agar masyarakat pekerja memperoleh derajat kesehatan setinggi-tingginya, baik jasmani, rohani, maupun sosial, dengan usaha pencegahan dan pengobatan terhadap penyakit atau gangguan kesehatan yang disebabkan oleh pekerjaan dan lingkungan kerja maupun penyakit umum. Keselamatan kerja dapat diartikan sebagai keadaan terhindar dari bahaya selama melakukan pekerjaan. Dengan kata lain keselamatan kerja merupakan salah satu faktor yang harus dilakukan selama bekerja. Tidak ada seorang pun di dunia ini yang menginginkan terjadinya kecelakaan. Keselamatan kerja sangat bergantung .pada jenis, bentuk, dan lingkungan di mana pekerjaan itu dilaksanakan.

Baca juga : Pengertian Energi dan Daya Listrik

c. Penerapan K3

Kesehatan dan keselamatan Kerja (K3) pada dunia usaha dan dunia industri harus diperhatikan dengan saksama oleh semua tenaga kerja dalam lingkup kerjanya. Pelaksanaan K3 merupakan salah satu bentuk upaya untuk menciptakan tempat kerja yang aman, sehat, dan bebas dari pencemaran lingkungan sehingga dapat mengurangi kecelakaan dalam kerja dan dapat meningkatkan efisiensi dan produktivitas kerja. Bekerjalah dengan aman dari bahaya listrik.

Keselamatan adalah prioritas utama pada setiap pekerjaan. Kecelakaan listrik terjadi akibat kecerobohan atau kurangnya pengertian tentang listrik. Oleh sebab itu, perlu diperhatikan keselamatan kerja untuk meningkatkan kesiapan terhadap bahaya listrik dan potensi lain yang mungkin muncul pada pekerjaan.

Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam kerja yang menggunakan peralatan listrik, antara lain sebagai berikut.

1) Kembangkan sikap tanggung jawab atas keselamatan diri.

2) Biasakan menjaga kebersihan di area kerja dari kotoran/material.

3) Pakailah pakaian keselamatan kerja, tidak terlalu longgar untuk menghindari terjerat mesin yang berputar.

4) Gunakan safety shoes.

5) Gunakan kacamata pada saat memakai peralatan dan perlengkapan yang menghasilkan scrap yang dapat membahayakan mata.

6) Gunakan pelindung telinga pada tempat yang bising.

7) Logam cicin (penghantar listrik yang baik), sebaiknya tidak digunakan pada saat bekerja pada rangkaian yang berarus listrik.

8) Helm yang kuat dikenakan di tempat yang dianjurkan.

9) Rambut panjang diikat/dipotong jika bekerja pada mesin.

Produk Pembangkit Listrik Sederhana

Produk Pembangkit Listrik Sederhana

Produk Pembangkit Listrik Sederhana

Produk Pembangkit Listrik Sederhana
Produk Pembangkit Listrik Sederhana

Produk karya rekayasa pembangkit listrik sederhana yang menjadi pembahasan kali ini adalah pembangkit listrik sederhana energi angin. Angin yang menggerakkan kincir angin, akan memutarkan dinamo dan menghasilkan listrik. Kestabilan daya listrik dapat diperoleh dengan cara menyimpan energi listrik pada baterai/akumulator (DC) melalui kontrol panel. Beban listrik yang membutuhkan arus listrik DC dapat langsung menggunakan listrik hasil pembangkitan, sedangkan beban listrik yang membutuhkan arus listrik AC (standar PLN), melalui inverter arus listrik DC dialirkan agar diperoleh arus listrik AC yang digunakan untuk beban di antaranya berupa mesin listrik, pompa air, penerangan umum.

Desain Produk Rekayasa Pembangkit Listrik Sederhana Energi Angin

Desain merupakan proses membuat dan menciptakan objek baru. Desain produk rekayasa merupakan gambar rancangan awal dalam membuat sebuah produk rekayasa. Pembangkit listrik sederhana energi angin sebagai produk yang akan dikembangkan dalam pembahasan produk rekayasa pada materi prakarya dan kewirausahaan berikut ini.

Bahan Pendukung Produk Rekayasa Pembangkit Listrik Sederhana Energi Angin 

Pembuatan model pembangkit listrik sederhana dalam hal ini adalah menara pembangkit listrik energi angin dapat dikelompokkan ke dalam tiga kelompok berikut. a. Dudukan menara b. Menara c. Kincir angin Bagian dudukan menara, bagian menara dan bagian kincir disatukan menjadi satu kesatuan membentuk model pembangkit listrik sederhana energi angin. Material yang digunakan sesuai dengan bahan yang ada di sekitar di antaranya kayu, bambu, kaleng bekas, aluminium angle.

a. Bagian Dudukan Menara

Bahan pendukung pembuatan pembangkit listrik sederhana energi angin terdiri atas: dudukan menara, plat penopang bagian bawah, dan screw. Dudukan menara diambil ukuran garis tengah 25 cm. Plat dibentuk sedemikian rupa .

b. Bagian Menara

Bahan pendukung pembuatan bagian menara digunakan aluminium angle yang dipotong dengan variasi ukuran .

c. Bagian Kincir

Angin Bahan pendukung bagian kincir angin : – Klem, dibentuk sedemikian rupa sehingga membentuk lingkaran dengan diameter sesuai dengan dinamo DC yang disiapkan. – Plat dudukan kincir, dipotong membentuk siku. – Center kincir, terbuat dari kayu dibentuk sebagai tempat untuk dudukan blade/kincir – Gear pengunci kincir, sebagai media untuk menggabungkan antara center kincir dan dinamo DC. Pemasangan center kincir dengan gear seperti ditunjukkan pada Gambar 2.15. – Blade/kincir, dibuat sebanyak tiga buah. – Kabel, dinamo, dan screw , dapat diperoleh di toko yang menyediakan komponen elektronik.

Alat Pendukung Produk Rekayasa Pembangkit Listrik 

Sederhana Energi Angin

Alat-alat yang digunakan dalam pembuatan model pembangkit listrik sederhana energi angin

a. Bor tangan

Bor Tangan sebagai alat pelubang bahan yang akan digunakan. Jenis bor tangan pengoperasiannya secara manual dan menggunakan mesin. Mata bor disesuaikan dengan kebutuhan. Perhatikan keselamatan kerja dalam menggunakannya. Perawatan pada mesin perlu menjadi perhatian.

b. Obeng

Obeng (screwdriver) digunakan untuk memasang baut (screw). Jenis obeng di antaranya obeng kembang atau plus (+) dan slotted atau obeng minus (-). Penggunaannya disesuaikan dengan jenis baut yang akan digunakan.

c. Tespen

Tespen sebagai alat untuk mendeteksi kelistrikan. Perhatikan spesifikasinya. Alternatif alat yang dapat digunakan adalah multitester / AVO meter. Alat ini dapat  digunakan untuk mengukur besaran listrik Ampere (satuan arus listrik), Ohm (satuan hambatan listrik) dan Volt (satuan tegangan) listrik. Perhatikan selector switch saat menggunakannya. Pelajari manual book dari multitester.

d. Gergaji

Gergaji sebagai alat perkakas yang digunakan untuk memotong atau membelah. Jenis gergaji disesuaikan dengan bahan yang digunakan dalam pembuatan model menara kincir angin: apakah menggunakan bambu, kayu, besi/aluminium, PVC atau bahan yang lain. Ada dua jenis gergaji: gergaji tangan atau gergaji mesin. Perhatikan keselamatan kerja saat menggunakan alat ini.

e. Penggaris

Penggaris sebagai alat pengukur dan alat bantu gambar. Penggaris segitiga yang terdiri atas segitiga siku-siku dan segitiga 300 – 600 baik digunakan dalam hal ini.

f. Meteran pita

Meteran merupakan perkakas yang digunakan untuk mengukur satuan panjang baik dalam perencanaan maupun pada proses pembuatan model menara kincir angin. Komponen yang perlu diperhatikan pada meteran pita adalah bagian Tru Zero Hook, adalah komponen yang berada di awal pengukuran agar pengukuran bisa akurat. Tru Zero Hook yang baik dapat bergeser ke depan dan ke belakang saat dipakai dan bukan ke samping atau diagonal. Stanley adalah penemu pertama measuring tape rule pada tahun 1930.

g. Pensil

Pensil digunakan untuk memberi tanda pada ukuran yang akan dibuat.