VIII. Penerapan Pesawat Sederhana Dalam Kehidupan Sehari-hari (Tanggal 13 Oktober 2025)

 

 

SUB BAB 3.3 PESAWAT SEDERHANA

Nama Guru             : Anita Wulandari, S.Pd.

Mata Pelajaran        : Ilmu Pengetahuan Alam

Kelas                        : VIII

Elemen                     : Pemahaman IPA 

Pertemuan                : 23 

Jam ke                      : 10, 11, dan 12

Capaian Pembelajaran

Pada akhir fase D, murid mampu menelaah hasil identifikasi makhluk hidup sesuai dengan karakteristiknya; menganalisis klasifikasi, sifat, dan perubahan materi;menganalisis sistem organisasi kehidupan, fungsi, serta kelainan atau gangguan yang muncul pada sistem organ; menganalisis interaksi antar makhluk hidup dan lingkungannya dalam merancang upaya-upaya untuk mencegah dan mengatasi perubaha iklim; menganalisis pewarisan sifat; membuatbi oteknologi konvensional di lingkungan sekitarnya; menerapkan pengukuran terhadap aspek fisis dalam kehidupan sehari-hari; menganalisis ragam gerak, gaya, dan tekanan; menganalisis hubungan usaha dan energi; menganalisis pengaruh kalor dan perpindahannya terhadap perubahan suhu; menganalisis gelombang dan pemanfaatannya dalam kehidupan sehari-hari; menganalisis gejala kemagnetan dan kelistrikan untuk menyelesaikan tantangan yang dihadapi dalam kehidupan sehari-hari termasuk pemanfaatan sumber energi listrik ramah lingkungan; menganalisis posisi relatif bumi-bulan-matahari dalam sistem tata surya untuk menjelaskan  fenomena alam dan perubahan iklim; serta mengevaluasi keputusan yang tepat untuk menghindari zat aditif dan adiktif yang membahayakan dirinya dan lingkungan.

Tujuan Pembelajaran

· Menjelaskan cara kerja beberapa pesawat sederhana dalam kehidupan sehari-hari

Pemahaman Bermakna

Menyadari bahwa materi PESAWAT SEDERHANA dapat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari.

Materi : Pesawat Sederhana 

Metode : 

Blended learning melalui model pembelajaran dengan menggunakan Project Based Learning (PBL) terintegrasi pembelajaran berdiferensiasi berbasis Social Emotional Learning (SEL).

Strategi : Diskusi/Tanya Jawab

Sarana & Prasarana :

1. Buku Teks 4. Handout materi

2. Laptop/Komputer PC 5. Papan tulis/White Board 7. Infokus/Proyektor/Pointer

3. Akses Internet 6. Lembar kerja 8. Referensi lain yang mendukung

Langkah-langkah Pembelajaran :

PERTEMUAN KE-18

Kegiatan Pendahuluan (10 Menit)

· Doa; absensi; menyampaikan tujuan pembelajaran; dan menyampaikan penilaian hasil pembelajaran

· Memotivasi siswa untuk tercapainya kompetensi dan karakter yang sesuai dengan Profil Pelajar Pancasila; yaitu 1) beriman, bertakwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, dan berakhlak mulia, 2) mandiri, 3) bernalar kritis, 4) kreatif, 5) bergotong royong, dan 6) berkebinekaan global, yang merupakan salah satu kriteria standar kelulusan dalam satuan pendidikan.

 

Kegiatan Inti (90 Menit)

Aktivitas Pemantik

· Guru mengajak pelajar menggunakan pesawat sederhana secara langsung. Misalnya, guru mengajak pelajar ke luar kelas, dan memberi misi membantu petugas kantin membawa peralatan makan atau bahan masakan dari pintu gerbang ke dapur. Guru membagi pelajar dalam kelompok dan menyediakan beberapa alat bantu (misalnya gerobak beroda, gerobak tanpa roda, kontainer, papan kayu, dan lain-lain). Guru juga dapat mengatur tantangan misalnya jalur tempuh dengan ketinggian permukaan yang berbeda (bisa melalui tangga/trap),

· Setelah misi selesai, guru dapat menanyakan pengalaman apa yang didapat pelajar, serta alat bantu mana yang lebih efektif untuk menyelesaikan misi yang dilakukan.

 

Aktivitas Utama

· Guru mengajak pelajar mempelajari materi tentang berbagai pesawat sederhana yang ada di buku siswa (halaman 97-104). Pelajar membuat catatan berupa ilustrasi gambar sederhana yang diberi keterangan.

· Guru membagi pelajar ke dalam beberapa kelompok. Tiap kelompok bertugas untuk mengamati 1 contoh pesawat sederhana. Laporan pengamatan berisi:

(1) Bagaimana kerja alat ini?

(2) Pada kegiatan apa biasanya alat ini digunakan?

(3) Dapatkah alat ini digunakan untuk membantumu menyelesaikan masalah sehari-hari? Seperti apa aplikasinya?

Guru dapat meminta pelajar menambahkan pertanyaan lain yang relevan dengan pengamatan.

· Laporan pengamatan dapat berupa poster yang kemudian dip Pameran Karya adalah strategi berbagi hasil kerja pelajar yang dilakukan dalam kelompok. Pameran Karya dilakukan di kelas atau di ruangan yang diatur agar memudahkan pelajar berpindah dari satu tempat ke tempat lainnya. Karya dipasang di dinding, setiap kelompok mengunjungi satu karya milik kelompok lain dan mengamatinya dalam waktu tertentu. Jika waktu habis, secara bergiliran mereka berpindah ke kelompok lainnya, dan melakukan penyelidikan terhadap karya selanjutnya. Pameran Karya dapat dimodifikasi. Cara pertama dikombinasikan dengan presentasi. Caranya, satu anggota kelompok tinggal bersama karya yang terpasang sementara anggota kelompok lainnya berkeliling. Anggota kelompok yang tinggal akan menjelaskan hasil karyanya kepada kelompok pengunjung. Jika jumlah kelompok banyak, anggota yang bertugas menjelaskan dapat bergantian. Cara kedua dikombinasikan dengan umpan balik. Setiap kelompok pengunjung memberikan umpan balik terhadap karya melalui kertas berperekat yang dibawa masing-masing kelompok. Umpan balik dapat berupa pertanyaan untuk memperdalam pemahaman.

 

Kegiatan Penutup (10 Menit)

· Siswa dan guru menyimpulkan pembelajaran hari ini.

· Refleksi pencapaian siswa/formatif asesmen, dan refleksi guru untuk mengetahui ketercapaian proses pembelajaran dan perbaikan.

· Menginformasikan kegiatan pembelajaran yang akan dilakukan pada pertemuan berikutnya.

· Guru mengakhiri kegiatan belajar dengan memberikan pesan dan motivasi tetap semangat belajar dan diakhiri dengan berdoa.

Uraian Materi

Pertanyaan 

Pernahkah kamu berpikir mengapa gerobak yang digunakan untuk mengangkut hasil perkebunan menggunakan roda? Kenapa tangga di rumah dibuat miring sekitar 45°? Atau pernahkah kamu mengamati mengapa orang-orang di desa menimba air di sumur menggunakan bantuan tali dan katrol?

1. Manusia membutuhkan pesawat sederhana

Manusia dicipatakan Tuhan YME dengan akal pikiran yang terbaik dari semua makhluk hidup di dunia. Manusia dapat memecahkan berbagai persoalan yang tidak mampu atau rumit untuk diselesaikan. Aktivitas sehari-hari manusia memerlukan bantuan alat yang memudahkan dalam bekerja dan berkarya. Sebagai contoh saat membangun rumah, manusia memerlukan tangga untuk menggapai bagian yang tinggi. Atau untuk mengangkut batu bahan bangunan yang berat dalam menyusun tembok rumah. Alat-alat bantu sederhana tersebut di dalam sains disebut sebagai pesawat sederhana. Dapatkah kamu menyebutkan alat bantu lainnya yang sering kamu termukan di dalam kehidupan sehari-hari? Secara umum pesawat sederhana adalah peralatan sederhana yang biasa kita gunakan untuk mempermudah atau membantu manusia dalam melakukan kerja atau usaha kita sehari hari. Bagaimana pesawat sederhana membantu memper mudah pekerjaan manusia?

a. Pesawat sederhana dapat meningkatkan besar gaya angkat atau dorong pada suatu objek. Contoh: Tuas atau pengungkit. Pada umumnya Tuas sederhana dapat berupa sebuah batang yang terbuat dari bahan kayu, bambu, atau besi. Cara kerja tuas yaitu dengan memanfaatkan sebuah penumpu yang bisa berupa batu atau benda keras lainnya. Satu penumpu dapat diletakkan di antara dua ujung batang tuas, sehingga alat pengungkit dapat memudahkan pekerjaaan memindahkan benda.

 

Gambar 3.5 Contoh tuas atau pengungkit yang sering digunakan manusia.

 

b. Pesawat Sederhana dapat meningkatkan jarak untuk gaya dapat bekerja. Contohnya: Bidang miring Misalkan seorang pekerja ingin memindahkan barang ke dalam mobil angkutan atau truk, untuk memudahkan pekerjaannya, mereka menggunakan papan bidang miring. Meskipun ada penambahan jarak peti ke dalam bagian mobil, namun usaha yang digunakan untuk mengangkat barang ke dalam mobil menjadi lebih kecil.

Gambar 3.6 Pekerja memindahkan barang ke atas mobil pick up

 

c. Pesawat Sederhana dapat mengubah arah gaya yang bekerja. Contohnya: kapak kayu Ketika seorang tukang membelah sebuah kayu dengan kapak, gaya dari kapak yang kita ayunkan ke balok kayu bergerak ke bawah, sedangkan balok kayu yang terpotong, menghasilkan potongan kayu ke kanan dan ke kiri. Contoh lain adalah saat kita menimba air di dalam sumur, gaya yang kita berikan pada ember air adalah mengerek tali katrol ke arah bawah, sedangkan ember air yang berada dalam sumur naik ke atas.

Gambar 3.7 Membelah kayu dan menarik ember air, contoh penggunaan pesawat sederhana

 

2. Macam-Macam Pesawat Sederhana

a. Katrol

Katrol adalah roda yang sekelilingnya diberi tali, biasa dipakai untuk mempermudah pekerjaan manusia untuk menarik beban. Secara umum, ada tiga macam katrol yaitu katrol tetap, katrol bebas, dan katrol majemuk.

 

Gambar 3.8 Katrol, alat yang mempermudah pekerjaan manusia

1) Katrol tetap

Jika kamu perhatikan pada gambar, katrol tetap pada posisinya saat digunakan. Mengapa? Hal itu dikarenakan poros pada katrol telah dipasang pada suatu tempat sehingga tidak berpindah tempat. Pada katrol tetap, gaya kuasa yang dikeluarkan akan bernilai sama dengan berat bebannya. Hal ini yang menyebabkan keuntungan mekanis katrol tetap bernilai satu. Contoh katrol tetap bisa ditemukan di tiang bendera dan sumur timba.

Gambar 3.9 Jenis gaya pada katrol tetap

 

2) Katrol bebas

Katrol bebas berkebalikan dengan katrol tetap. Jika kamu perhatikan, poros pada katrol bebas tidak dipasang pada tempat yang tetap. Katrol akan dapat berpindah tempat seperti bergerak bebas saat bekerja. Berlawanan dengan katrol tetap, kalau katrol bebas adalah katrol yang porosnya tidak dipasang di suatu tempat yang tetap, sehingga katrol dapat berpindah tempat atau bergerak bebas saat digunakan. Pada katrol bebas, gaya kuasa yang dikeluarkan untuk menarik bebannya bernilai setengah dari beratbebannya. Maka dari itu, keuntungan mekanis katrol bebas bernilai 2. Alat-alat pengangkat peti kemas di pelabuhan umumnya menggunakan katrol jenis ini.

Gambar 3.10 Letak gaya pada Katrol Bebas

 

3) Katrol majemuk

Dapatkah katrol tetap dan katrol bebas digabungkan saat digunakan? Tentu saja bisa. Gabungan keduanya dinamakan katrol majemuk. Coba kamu perhatikan gambar. Pada bagian paling atas terdapat katrol tetap dan katrol bebas ada di bawahnya. Keduanya dihubungkan dengan tali. Keuntungan mekanis katrol majemuk sama dengan jumlah tali atau jumlah katrol yang digunakan untuk mengangkat benda tersebut. Katrol majemuk sering dipakai untuk mengangkat benda maupun alat-alat berat dalam perindustrian.

Gambar 3.11 Letak gaya pada Katrol Majemuk

 

b. Roda

Roda merupakan benda yang umum kita jumpai pada kehidupan sehari-hari. Roda sangat meringankan pekerjaan manusia. Roda merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang menggunakan prinsip menghubungkan roda pada sebuah poros yang dapat diputar secara bersamaan. Roda dapat memperkecil gaya yang dibutuhkan untuk menggeser suatu benda dengan meminimalkan gaya gesek.

Gambar 3.12 Contoh roda

 

Roda berporos ini diterapkan dalam transportasi darat, gerobak, setir mobil, dan kapal; serta gerinda. Keuntungan mekanis yang diperoleh dari penggunaan roda akan memengaruhi kecepatan yang dihasilkan, nilainya adalah:

dengan KM adalah keuntungan mekanis roda, rroda merupakan jari - jari roda dan rporos merupakan jarijari poros.

 

c. Bidang Miring

Bidang miring adalah pesawat sederhana yang berupa papan/bidang yang dibuat miring. Tujuannya adalah untuk memperkecil usaha saat memindahkan beban yang berat. Saat memindahkan objek, jarak yang ditempuh menjadi lebih besar, tapi gaya yang diperlukan menjadi lebih kecil. Semakin landai bidang miring, gaya yang diberikan semakin kecil. Sebaliknya, semakin curam bidang miring, gayanya semakin besar. Prinsip bidang mirip banyak di manfaatkan di kehidupan kita seperti jalan pegunungan yang dibuat berkelok-kelok, tangga berputar, pisau, kapak, sekrup, dan sebagainya. Keuntungan mekanik bidang miring:

 

d. Pengungkit

Pengungkit yaitu pesawat sederhana yang dibuat dari sebatang benda yang keras (seperti balok kayu, batang bambu, atau batang logam) yang digunakan untuk mengangkat atau mencongkel benda. Pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya.

Kamu dapat menemukan contoh pengungkit berukuran panjang atau besar seperti jungkat jungkit, linggis, sekop, dan sebagainya. Sementara itu, ada juga contoh pengungkit pada peralatan sehari-hari seperti gunting, pembuka botol, pemecah biji kenari, tusuk gigi, pinset, dan sebagainya.

Jenis jenis Pengungkit

a. Pengungkit jenis 1

Pengungkit jenis 1 posisi titik titik tumpu berada di tengah-tengah beban dan kuasa.

Gambar 3.13 Gunting, contoh pengungkit jenis 1

 

b. Pengungkit jenis 2

Pengungkit jenis 2 titik beban berada di tengahtengah antara lengan kuasa dan titi tumpu.

Gambar 3.15 Alat pembuka botol, contoh pengungkit jenis 2

 

c. Pengungkit jenis 3

Pengungkit jenis 3, posisi titik kuasa berada di tengah-tengah antara beban dan titik tumpu.

Gambar 3.14 Pemotong kuku, contoh pengungkit jenis 3

Agar lebih mendalami materi hari ini silahkan simak video pembelajaran  tentang pesawat sederhana dibawah ini : 

Bahan Bacaan Lainnya

 

Penugasan

1. Analisis Penggunaan Tuas

Soal:
Seorang tukang menggunakan linggis untuk mengangkat batu besar. Ia menempatkan titik tumpu lebih dekat ke batu agar lebih mudah diangkat. Jelaskan mengapa posisi titik tumpu memengaruhi besar gaya yang diperlukan, dan tentukan jenis tuas yang digunakan!

2. Aplikasi Katrol dalam Kehidupan

Soal:
Sebuah katrol majemuk digunakan untuk mengangkat beban 200 N. Jika gaya yang diperlukan hanya 50 N, berapa keuntungan mekanis sistem tersebut? Jelaskan bagaimana sistem katrol ini membantu pekerjaan manusia!

3. Evaluasi Bidang Miring

Soal:
Sebuah papan sepanjang 4 m digunakan untuk menaikkan peti ke truk setinggi 1 m. Jika gaya yang dibutuhkan untuk mendorong peti adalah 250 N, berapa besar gaya yang diperlukan jika papan diganti menjadi 2 m? Jelaskan hubungan antara panjang bidang miring dan gaya yang dibutuhkan!

4. Analisis Roda Berporos

Soal:
Mengapa roda sepeda membantu pengendara bergerak lebih cepat dan ringan dibandingkan berjalan kaki? Jelaskan prinsip kerja roda berporos dalam konteks ini!

5. Sintesis Sekrup

Soal:
Sekrup digunakan untuk menyatukan dua papan kayu. Jelaskan bagaimana bentuk ulir pada sekrup membantu memperkecil gaya yang dibutuhkan untuk menembus kayu, dan hubungkan dengan konsep bidang miring!

6. Evaluasi Pengungkit dalam Kehidupan

Soal:
Seorang petani menggunakan cangkul untuk menggali tanah. Tentukan jenis tuas yang digunakan dan jelaskan bagaimana posisi titik tumpu, kuasa, dan beban memengaruhi kerja alat tersebut!

7. Integrasi Konsep

Soal:
Sebuah sistem pengangkatan barang di gudang menggunakan kombinasi bidang miring dan katrol. Jelaskan keuntungan penggunaan dua jenis pesawat sederhana ini secara bersamaan!

8. Soal Aplikasi Numerik

Soal:
Sebuah tuas digunakan untuk mengangkat beban 300 N. Jika jarak titik tumpu ke beban 0,2 m dan jarak titik tumpu ke kuasa 0,8 m, hitung gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut!

9. Analisis Perbandingan

Soal:
Dua siswa menggunakan dua jenis pesawat sederhana berbeda untuk mengangkat beban yang sama: satu menggunakan katrol tetap, satu lagi menggunakan katrol majemuk. Siapa yang membutuhkan gaya lebih kecil dan mengapa?

10. Soal Sintesis dan Kreativitas

Soal:
Rancang alat sederhana yang dapat membantu memindahkan pot bunga berat dari halaman ke teras menggunakan prinsip pesawat sederhana. Jelaskan jenis pesawat sederhana yang digunakan dan alasan pemilihannya!

 PENJELASAN LEBIHH LANJUT

Pesawat sederhana adalah alat mekanik dengan susunan yang sangat sederhana untuk memudahkan pekerjaan manusia dengan mengubah arah atau besaran gaya, sehingga kerja yang dibutuhkan menjadi lebih ringan. Prinsip kerjanya adalah memanfaatkan keuntungan mekanik untuk menggandakan atau mengubah arah gaya, misalnya dengan memperbesar gaya atau meningkatkan jarak kerja gaya. Jenis-jenis pesawat sederhana yang umum adalah pengungkit/tuas, bidang miring, katrol, dan roda berporos. 

Prinsip Kerja
Pesawat sederhana mempermudah pekerjaan dengan cara: 

• Meningkatkan besar gaya: Alat memberikan gaya yang lebih besar daripada gaya yang diberikan pada alat tersebut

Jenis-Jenis Pesawat Sederhana
Pesawat sederhana yang umum dikenal ada empat jenis: 

1. Tuas (Pengungkit): Alat yang bekerja dengan titik tumpu, titik beban, dan titik kuasa untuk mengangkat beban. Contoh: jungkat-jungkit, gunting, dan linggis.
2. Bidang Miring: Permukaan miring yang digunakan untuk memindahkan benda berat ke tempat yang lebih tinggi dengan lebih mudah. Contoh: tangga, baji, dan jalan berkelok di pegunungan.
3. Katrol: Roda berlubang yang dikelilingi tali, digunakan untuk mengangkat atau memindahkan beban dengan mengubah arah gaya. Contoh: katrol untuk menarik air dari sumur.
4. Roda dan Gandar (Roda Berporos): Roda yang terhubung dengan porosnya, berfungsi untuk mempercepat gaya atau mengubah arah gerak. Contoh: setir mobil, roda sepeda, dan roda gigi. 

  Mengubah arah gaya: Alat memungkinkan gaya untuk diterapkan dari arah yang lebih mudah, misalnya gaya ke bawah untuk mengangkat beban ke atas

  Meningkatkan jarak kerja: Dengan memberikan gaya pada jarak yang lebih jauh, gaya yang dibutuhkan untuk melawan beban dapat dikurangi.