Pesawat sederhana diklasifikasikan menjadi empat jenis utama, yang masing-masing bekerja berdasarkan prinsip dasar fisika untuk mempermudah pekerjaan manusia sehari-hari.
1. Tuas (Pengungkit)
Tuas adalah batang keras yang dapat berotasi atau berputar mengelilingi satu titik tetap yang disebut titik tumpu. Prinsip utama tuas adalah mengubah gaya yang kecil menjadi gaya yang besar (keuntungan mekanis) atau mengubah arah gaya.
Fungsi Utama: Mengungkit atau mengangkat benda berat dengan gaya kecil dan menahan benda tersebut.
Contoh: Gunting, gunting kuku, pembuka botol, sekop, linggis, dan gerobak dorong.
Tuas dikelompokkan menjadi tiga golongan berdasarkan letak Titik Tumpu (T), Beban (B), dan Kuasa (K):
Golongan I: Titik tumpu berada di antara beban dan kuasa (B - T - K). Contoh: Gunting, tang.
Golongan II: Beban berada di antara titik tumpu dan kuasa (T - B - K). Contoh: Gerobak dorong, pembuka botol.
Golongan III: Kuasa berada di antara titik tumpu dan beban (T - K - B). Contoh: Sekop, pinset.
2. Katrol
Katrol adalah roda beralur yang dikelilingi tali atau rantai. Katrol digunakan untuk mempermudah pekerjaan yang melibatkan pengangkatan beban vertikal.
Fungsi Utama: Mengubah arah gaya, mengangkat beban ke atas, dan melipatgandakan gaya kuasa.
Jenis-jenis katrol:
Katrol Tetap: Katrol yang posisinya tidak berubah. Fungsinya hanya mengubah arah gaya. Keuntungan mekanis (KM) = 1. Contoh: Katrol pada tiang bendera atau sumur timba.
Katrol Bebas: Katrol yang bergerak bersamaan dengan beban. Fungsinya melipatgandakan gaya (mengurangi gaya kuasa). Keuntungan mekanis (KM) = 2.
Katrol Majemuk (Takal): Kombinasi antara katrol tetap dan katrol bebas. Fungsinya untuk menghasilkan keuntungan mekanis yang besar (KM > 2), sehingga beban yang sangat berat dapat diangkat dengan gaya yang sangat kecil. Contoh: Crane atau alat pengangkat di pelabuhan.
3. Bidang Miring
Bidang Miring adalah permukaan datar yang salah satu ujungnya lebih tinggi daripada ujung lainnya.
Fungsi Utama: Memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih kecil (tetapi harus menempuh jarak perpindahan yang lebih panjang).
Prinsip Kerja: Semakin landai kemiringan bidang, semakin kecil gaya yang dibutuhkan, namun semakin jauh jarak yang harus ditempuh.
Contoh: Tangga, sekrup (prinsip bidang miring melingkar), kapak (prinsip baji).
4. Roda Berporos dan Sekrup
Roda Berporos
Roda Berporos adalah roda yang dihubungkan dengan sebuah poros atau gandar yang berfungsi untuk mengurangi gaya gesek.
Fungsi Utama: Untuk memindahkan benda dengan mudah dan mempercepat pergerakan.
Prinsip Kerja: Perputaran roda berporos mengubah gaya dorong atau tarik menjadi pergerakan yang mulus. Keuntungan mekanis diperoleh dari perbandingan jari-jari roda dengan jari-jari poros.
Contoh: Roda sepeda, setir mobil, gerinda, katrol, dan roda pada mobil.
Sekrup
Sekrup adalah aplikasi dari prinsip bidang miring yang dililitkan mengelilingi sebuah silinder.
Fungsi Utama: Mengikat dua benda atau mengubah gerakan putar menjadi gerakan linier (naik-turun).
Prinsip Kerja: Bidang miring yang disebut ulir, memungkinkan kita menerapkan gaya putar kecil dalam jarak yang panjang untuk menghasilkan gaya dorong ke dalam yang besar.
Contoh: Baut, ulir pada dongkrak ulir, dan tutup botol.
