Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Sticky Ad

Beranda / Fisika

6 Jenis Mesin Sederhana

Oleh Khairil Munawir


Pekerjaan dilakukan dengan menerapkan gaya pada jarak tertentu. Enam mesin sederhana ini menciptakan gaya keluaran yang lebih besar daripada gaya masukan; rasio gaya-gaya ini adalah keunggulan mekanis mesin. Keenam mesin sederhana yang tercantum di sini telah digunakan selama ribuan tahun, dan fisika di balik beberapa di antaranya dihitung oleh filsuf Yunani Archimedes (ca. 287–212 SM). Jika digabungkan, mesin ini dapat digunakan bersama untuk menciptakan keuntungan mekanis yang lebih besar, seperti pada sepeda.

1. Tuas

Sebuah tuas adalah mesin sederhana yang terdiri dari benda kaku (sering bar dari beberapa jenis) dan titik tumpu (atau poros). Menerapkan gaya ke salah satu ujung benda kaku menyebabkannya berputar di sekitar titik tumpu, menyebabkan perbesaran gaya pada titik lain di sepanjang benda kaku tersebut. Ada tiga kelas pengungkit, bergantung pada di mana gaya masukan, gaya keluaran, dan titik tumpu berhubungan satu sama lain. Tuas paling awal digunakan sebagai timbangan sejak 5000 SM; Archimedes dikreditkan dengan mengatakan "Beri saya tempat untuk berdiri dan saya akan menggerakkan bumi." Pemukul bisbol, jungkat-jungkit, gerobak dorong, dan linggis adalah semua jenis pengungkit.

2. Roda & Poros

Roda adalah perangkat melingkar yang dipasang ke palang kaku di tengahnya. Gaya yang diterapkan pada roda menyebabkan poros berputar, yang dapat digunakan untuk memperbesar gaya (dengan, misalnya, memasang tali di sekeliling poros). Bergantian, gaya yang diterapkan untuk memberikan rotasi pada poros diterjemahkan menjadi rotasi roda. Ini dapat dilihat sebagai jenis tuas yang berputar di sekitar titik tumpu tengah. Kombinasi roda dan poros paling awal yang diketahui adalah model mainan gerobak roda empat yang dibuat di Mesopotamia sekitar 3500 SM. Ferris wheel , ban, dan rolling pin adalah contoh roda dan as.

3. Bidang miring

Bidang miring adalah bidang bidang yang diatur pada sudut ke permukaan lain. Hal ini menghasilkan jumlah pekerjaan yang sama dengan menerapkan gaya pada jarak yang lebih jauh. Bidang miring yang paling dasar adalah tanjakan; hal ini membutuhkan lebih sedikit tenaga untuk menaiki tanjakan ke ketinggian yang lebih tinggi daripada mendaki ke ketinggian itu secara vertikal. Tidak ada yang menemukan bidang miring karena ini terjadi secara alami di alam, tetapi orang menggunakan jalur landai untuk membangun bangunan besar (arsitektur monumental) sejak 10.000–8.500 SM. Archimedes's "On Plane Equilibrium" menggambarkan pusat gravitasi untuk berbagai figur bidang geometris.

4. Baji

Baji sering dianggap sebagai bidang miring ganda — kedua sisi miring — yang bergerak untuk menghasilkan gaya di sepanjang sisinya. Gaya tegak lurus dengan permukaan miring, sehingga mendorong dua benda (atau bagian dari satu benda) terpisah. Sumbu, pisau, dan pahat semuanya adalah irisan. "Baji pintu" yang umum menggunakan gaya pada permukaan untuk menimbulkan gesekan, bukan benda yang terpisah, tetapi pada dasarnya ini masih berupa baji. Baji adalah mesin sederhana tertua, dibuat oleh nenek moyang kita Homo erectus setidaknya 1,2 juta tahun yang lalu untuk membuat perkakas batu .

5. Sekrup

Sekrup adalah poros yang memiliki alur miring di sepanjang permukaannya. Dengan memutar sekrup (menerapkan torsi ), gaya diterapkan tegak lurus ke alur, sehingga menerjemahkan gaya rotasi menjadi gaya linier. Ini sering digunakan untuk mengikat objek menjadi satu (seperti sekrup dan baut perangkat keras). Orang Babilonia di Mesopotamia mengembangkan sekrup pada abad ke-7 SM, untuk mengangkat air dari dataran rendah ke dataran tinggi (mengairi taman dari sungai). Mesin ini nantinya akan dikenal sebagai sekrup Archimedes.

6. Katrol

Katrol adalah roda dengan lekukan di sepanjang tepinya, tempat tali atau kabel bisa dipasang. Ini menggunakan prinsip menerapkan gaya pada jarak yang lebih jauh, dan juga tegangan pada tali atau kabel, untuk mengurangi besarnya gaya yang diperlukan. Sistem katrol yang kompleks dapat digunakan untuk sangat mengurangi gaya yang harus diterapkan pada awalnya untuk menggerakkan suatu benda. Katrol sederhana digunakan oleh orang Babilonia pada abad ke-7 SM; kompleks pertama (dengan beberapa roda) ditemukan oleh orang Yunani sekitar 400 SM. Archimedes menyempurnakan teknologi yang ada, membuat block dan tackle pertama yang sepenuhnya terealisasi.

Apa itu Mesin?

Penggunaan pertama dari kata "mesin" ("machina") dalam bahasa Yunani adalah oleh penyair Yunani kuno Homer pada abad ke-8 SM, yang menggunakannya untuk merujuk pada manipulasi politik. Penulis drama Yunani Aeschylus (523–426 SM) dianggap menggunakan kata tersebut untuk merujuk pada mesin teater seperti " deus ex machina " atau "dewa dari mesin." Mesin ini adalah derek yang membawa aktor yang memerankan dewa ke atas panggung.

Sumber dan Bacaan Lebih Lanjut

  • Bautista Paz, Emilio, et al. "A Brief Illustrated History of Machines and Mechanisms." Dordrecht, Germany: Springer, 2010. Print.
  • Ceccarelli, Marco. "Contributions of Archimedes on Mechanics and Design of Mechanisms." Mechanism and Machine Theory 72 (2014): 86–93. Print.
  • Chondros, Thomas G. "Archimedes Life Works and Machines." Mechanism and Machine Theory 45.11 (2010): 1766–75. Print.
  • PIsano, Raffaele, and Danilo Capecchi. "On Archimedean Roots in Torricelli's Mechanics." The Genius of Archimedes: 23 Centuries of Influence on Mathematics, Science, and Engineering. Eds. Paipetis, Stephans A. and Marco Ceccarelli. Proceedings of an International Conference Held at Syracuse, Italy, June 8–10, 2010. Dordrecht, Germany: Springer, 2010. 17–28. Print.
  • Waters, Shaun, and George A. Aggidis. "Over 2000 Years in Review: Revival of the Archimedes Screw from Pump to Turbine." Renewable and Sustainable Energy Reviews 51 (2015): 497–505. Print.