Skip to main content
Home  ›  IPA

Pesawat Sederhana Kelas 8: Rumus Bidang Miring, Pengungkit, Katrol + Contoh Soal Ujian

Diperbarui: 27 November 2025

Ringkasan cepat:

  • Pesawat sederhana adalah alat yang membantu manusia memudahkan usaha (mengurangi gaya yang diperlukan) dengan cara mengubah besar gaya, arah gaya, atau jarak tempuh gaya.
  • Di IPA Kelas 8, kamu akan mempelajari tiga jenis utama: pengungkit (tuas), bidang miring, dan katrol, lengkap dengan rumus keuntungan mekanis.
  • Rumus umum: Keuntungan mekanis (KM) = W / F, dengan W = beban dan F = gaya kuasa. Untuk tiap pesawat sederhana, KM punya bentuk khusus.
  • Strategi belajar: pahami konsep → hafal rumus dasar → latihan soal mudah → naik ke soal cerita ujian dengan satuan dan langkah hitung yang benar.
  • Kesalahan umum: salah letak lengan beban/kuasa pada pengungkit, lupa bahwa KM bidang miring = panjang/tinggi, dan salah hitung jumlah tali penopang pada katrol majemuk.

Daftar isi

  1. Kapan materi pesawat sederhana dipelajari?
  2. Apa itu pesawat sederhana (pengungkit, bidang miring, katrol)?
  3. Syarat sebelum belajar pesawat sederhana
  4. Langkah belajar dan rumus pesawat sederhana
  5. Tips mengerjakan soal pesawat sederhana di ujian
  6. Risiko & kesalahan umum dalam materi pesawat sederhana
  7. FAQ pesawat sederhana IPA Kelas 8
  8. Baca juga di Beginisob.com

Kapan materi pesawat sederhana dipelajari?

Pesawat sederhana biasanya kamu temui di:

  • IPA Kelas 8 bab Usaha, Energi, dan Pesawat Sederhana.
  • Sering muncul di:
    • ulangan harian dan PTS,
    • soal PAS,
    • latihan ujian sekolah (US) karena materinya dekat dengan kehidupan sehari-hari.

Jadi, kalau guru sudah mulai membahas gaya, usaha, dan energi, itu tanda bahwa bab pesawat sederhana sebentar lagi akan datang. Menguasai bab ini juga membantu kamu memahami materi fisika di SMA nanti.

Apa itu pesawat sederhana (pengungkit, bidang miring, katrol)?

Pesawat sederhana adalah alat mekanik yang digunakan untuk mempermudah pekerjaan, misalnya mengangkat beban, memotong, atau mengungkit sesuatu. Dalam IPA Kelas 8, fokus utama ada pada:

1. Pengungkit (tuas)

  • Batang kaku yang dapat berputar pada titik tumpu.
  • Terdiri dari: titik tumpu, lengan beban, dan lengan kuasa.
  • Contoh:
    • Gunting (jenis I)
    • Gerobak dorong (jenis II)
    • Pinset (jenis III)

2. Bidang miring

  • Permukaan miring yang digunakan untuk memindahkan beban ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya lebih kecil.
  • Contoh:
    • Papan untuk menaikkan barang ke truk.
    • Jalan di pegunungan yang berkelok (bukan tegak lurus).
    • Seperti sekrup (bidang miring yang dililit).

3. Katrol

  • Roda beralur yang digunakan dengan tali untuk mengangkat beban.
  • Jenis yang dipelajari di SMP:
    • Katrol tetap
    • Katrol bergerak/bebas
    • Katrol majemuk (gabungan)
  • Contoh: kerekan sumur, katrol di bengkel, sistem katrol di pelabuhan.

Syarat sebelum belajar pesawat sederhana

Sebelum menghafal rumus, sebaiknya kamu sudah memahami beberapa hal dasar berikut:

1. Konsep gaya dan satuannya

  • Gaya adalah tarikan atau dorongan.
  • Satuan gaya dalam SI adalah Newton (N).
  • Simbol yang dipakai: F (force).

2. Konsep usaha (work)

  • Usaha terjadi jika gaya mengakibatkan perpindahan.
  • Rumus usaha: W = F × s
    • W = usaha (Joule, J)
    • F = gaya (Newton, N)
    • s = perpindahan (meter, m)

3. Keuntungan mekanis (KM)

  • Keuntungan mekanis menunjukkan berapa kali pesawat sederhana memperbesar gaya.
  • Rumus umum:
    • KM = W / F
  • Semakin besar KM, semakin ringan gaya yang diperlukan (dengan asumsi gesekan diabaikan).

Langkah belajar dan rumus pesawat sederhana

Bagian ini penting untuk ujian, jadi perhatikan betul rumus dan contohnya.

A. Pengungkit (tuas)

1. Jenis pengungkit

  • Jenis I: Titik tumpu di tengah, beban dan kuasa di dua sisi.
    • Contoh: jungkat-jungkit, gunting, tang.
  • Jenis II: Beban di tengah, titik tumpu dan kuasa di kedua ujung.
    • Contoh: gerobak dorong, pemecah kemiri, pembuka botol.
  • Jenis III: Kuasa di tengah, titik tumpu dan beban di kedua ujung.
    • Contoh: pinset, sekop, lengan manusia ketika mengangkat beban.

2. Rumus pengungkit

  • KM pengungkit = W / F
  • Secara geometris:
    • KM = lengan kuasa / lengan beban

Contoh soal pengungkit:

Sebuah pengungkit digunakan untuk mengangkat beban 60 N. Panjang lengan kuasa 0,6 m dan panjang lengan beban 0,2 m. Hitung:

  1. Keuntungan mekanis pengungkit.
  2. Gaya kuasa yang diperlukan.

Penyelesaian:

  1. KM = lengan kuasa / lengan beban = 0,6 m / 0,2 m = 3
  2. KM = W / F → F = W / KM = 60 N / 3 = 20 N

Jadi, gaya kuasa yang diperlukan hanya 20 N.

B. Bidang miring

1. Rumus bidang miring

  • Untuk bidang miring ideal (tanpa gesekan):
    • KM = panjang bidang miring / tinggi bidang
  • Jika diketahui berat beban (W) dan KM, gaya kuasa:
    • F = W / KM

Contoh soal bidang miring:

Sebuah papan sepanjang 2 m digunakan sebagai bidang miring untuk menaikkan peti ke atas truk setinggi 0,5 m. Berat peti 200 N. Gesekan diabaikan. Tentukan:

  1. Keuntungan mekanis bidang miring.
  2. Gaya kuasa yang harus diberikan pada peti sepanjang papan.

Penyelesaian:

  1. KM = panjang / tinggi = 2 m / 0,5 m = 4
  2. F = W / KM = 200 N / 4 = 50 N

Jadi, cukup gaya 50 N untuk menaikkan peti, lebih kecil dari berat peti 200 N.

C. Katrol

1. Jenis katrol dan rumus sederhana

  • Katrol tetap:
    • Titik tumpu katrol tidak berubah tempat.
    • Hanya mengubah arah gaya (KM ideal ≈ 1).
  • Katrol bergerak/bebas:
    • Katrol ikut naik turun bersama beban.
    • KM ideal ≈ 2 (beban ditopang dua tali).
  • Katrol majemuk:
    • Gabungan katrol tetap dan bergerak.
    • KM ideal ≈ jumlah tali yang menahan beban.

Contoh soal katrol majemuk:

Sebuah beban 400 N diangkat dengan sistem katrol majemuk sehingga terdapat 4 tali yang menopang beban. Abaikan gesekan. Hitung gaya kuasa yang diperlukan.

Penyelesaian:

  • KM = jumlah tali penopang = 4
  • F = W / KM = 400 N / 4 = 100 N

Jadi, gaya kuasa yang dibutuhkan adalah 100 N.

Tips mengerjakan soal pesawat sederhana di ujian

  • Baca pelan-pelan jenis pesawat sederhana
    Identifikasi dulu: ini pengungkit, bidang miring, atau katrol?
  • Gambar sketsa
    Gambar posisi titik tumpu, lengan beban, dan lengan kuasa untuk pengungkit; tinggi dan panjang papan untuk bidang miring; dan jumlah tali penopang untuk katrol.
  • Tulis rumus dulu, baru masukkan angka
    Ini mengurangi risiko salah langkah dan memudahkan kalau harus memeriksa lagi.
  • Periksa satuan
    Pastikan panjang dalam meter (m), gaya dalam Newton (N). Jika cm, ubah dulu ke m.
  • Latih soal cerita
    Karena di ujian sering muncul bentuk cerita, bukan langsung rumus. Biasakan menerjemahkan cerita ke gambar dan simbol.

Risiko & kesalahan umum dalam materi pesawat sederhana

  • Salah menempatkan lengan beban dan lengan kuasa
    Akibatnya KM salah dan gaya yang dihitung juga salah.
  • Mengira semua katrol selalu memperkecil gaya
    Padahal katrol tetap hanya mengubah arah gaya, bukan nilai gaya (KM ≈ 1).
  • Lupa bahwa bidang miring punya KM = panjang / tinggi
    Sering kebalik jadi tinggi / panjang sehingga hasilnya justru lebih besar dari 1 padahal seharusnya memperkecil gaya.
  • Melupakan efek gesekan dalam soal tertentu
    Beberapa soal menyebutkan adanya gesekan, sehingga gaya kuasa yang diperlukan bisa lebih besar dari W / KM ideal.
  • Hanya menghafal rumus tanpa paham konsep
    Begitu soal diubah bentuk sedikit, langsung bingung. Pahami dulu apa yang terjadi secara fisik.

FAQ pesawat sederhana IPA Kelas 8

1. Mengapa pesawat sederhana disebut “sederhana”?

Karena pesawat sederhana tersusun dari sedikit bagian dan prinsip kerjanya mudah dipahami. Namun, gabungan banyak pesawat sederhana bisa membentuk mesin yang lebih kompleks.

2. Apakah pesawat sederhana selalu memperkecil gaya?

Tidak selalu. Beberapa pesawat sederhana seperti katrol tetap hanya mengubah arah gaya, sehingga besar gayanya tetap sama, tetapi arah tarikan menjadi lebih nyaman.

3. Apa fungsi utama keuntungan mekanis (KM)?

KM menunjukkan berapa kali pesawat sederhana memperbesar gaya yang kita berikan. Semakin besar KM, semakin kecil gaya yang perlu kita berikan untuk mengangkat beban yang sama (dengan asumsi gesekan kecil).

4. Mengapa saat gaya diperkecil, jarak yang ditempuh gaya biasanya lebih jauh?

Karena energi/usahanya tetap harus memenuhi kebutuhan beban. Untuk menjaga usaha total, jika gaya diperkecil maka jarak gerak gaya menjadi lebih panjang. Contohnya pada bidang miring: gaya lebih kecil, tetapi jarak yang ditempuh beban di sepanjang bidang miring lebih panjang dibandingkan diangkat tegak lurus.

5. Bagaimana cara menghafal jenis-jenis pengungkit?

Kamu bisa gunakan pola urutan: T-B-K (Tumpu–Beban–Kuasa). Untuk jenis I: T di tengah, jenis II: B di tengah, jenis III: K di tengah. Lalu hubungkan dengan contoh nyata (jungkat-jungkit, gerobak, pinset).

6. Apa saja contoh soal ujian yang sering keluar dari bab pesawat sederhana?

Biasanya:

  • Soal menghitung KM dan gaya pada pengungkit, bidang miring, atau katrol.
  • Soal menentukan jenis pengungkit dari gambar atau contoh alat.
  • Soal cerita penggunaan katrol di pelabuhan, proyek bangunan, atau sumur.

Baca juga di Beginisob.com

Untuk memperdalam pemahaman tentang pesawat sederhana dan energi, kamu bisa membaca artikel Beginisob lain yang masih satu tema IPA:

Comments

Post a Comment

Edukasi Terpopuler

Connect With Us

Copyright @ 2023 beginisob.com, All right reserved