10 Contoh Soal Pesawat Sederhana Kelas 8 SMP Kurikulum Merdeka beserta Jawabannya

10 Contoh Soal Pesawat Sederhana Kelas 8 SMP Kurikulum Merdeka beserta Jawabannya – Salah satu materi dalam mata pelajaran Fisika pada kelas 8 SMP adalah materi pesawat sederhana.

Di kehidupan sehari-hari, pemahaman terhadap pesawat sederhana memang sangat membantu.

Maka dari itu, supaya pemahamanmu atas materi pesawat sederhana kelas 8 SMP semakin solid, berikut ada 10 contoh soal pesawat sederhana kelas 8 SMP Kurikulum Merdeka beserta jawabannya yang bisa kamu coba kerjakan.

Mengenal Apa itu Pesawat Sederhana

Sebelum mengerjakan 10 contoh soal pesawat sederhana kelas 8 SMP pada artikel ini, mari memahami terlebih dahulu apa yang dimaksud pesawat sederhana itu.

Pesawat sederhana merupakan alat mekanik yang memungkinkan untuk mengubah arah maupun besaran dari suatu gaya.

Singkatnya, dengan menggunakan pesawat sederhana, kita bisa menggandakan tenaga sebuah gaya sehingga makin efektif penggunaannya.

Pada prinsip penggunaannya, pesawat sederhana memanfaatkan gaya kerja untuk melawan satu gaya beban.

Di kehidupan sehari-hari, penggunaan pesawat sederhana memiliki fungsi untuk membantu menjalani pekerjaan sehari-hari secara efektif dengan sedikit tenaga yang dikeluarkan, berkat adanya pesawat sederhana seperti penggunaan katrol, roda, bidang miring, maupun pengungkit.

Digunakannya pesawat sederhana otomatis semakin mempermudah pekerjaan sehari-hari.

Jenis-jenis Pesawat Sederhana

Setelah mengetahui maksud dari pesawat sederhana, mari beralih untuk memahami ada apa saja jenis-jenis dari pesawat sederhana.

Terdapat empat jenis pesawat sederhana yang dikenal, yakni tuas, katrol, bidang miring, dan roda.

Adapun contoh dari masing-masing jenis pesawat sederhana yang telah disebutkan di atas antara lain:

1. Contoh Pesawat Sederhana Jenis Katrol

– Timba air sumur
– Tiang bendera

2. Contoh Pesawat Sederhana Jenis Tuas atau Pengungkit

– Gunting
– Jungkat-jungkit
– Pencabut kuku

3. Contoh Pesawat Sederhana Jenis Roda

– Mesin bor
– Roda sepeda
– Mesin lift

4. Contoh Pesawat Sederhana Jenis Bidang Miring

– Gergaji
– Pisau
– Skrup

Itulah jenis-jenis dari pesawat sederhana dan beberapa contoh dari masing-masing jenis pesawat sederhana yang perlu kamu pahami sebelum menjawab contoh soal pesawat sederhana kelas 8 SMP Kurikulum Merdeka di sini.

Contoh Soal Pesawat Sederhana Kelas 8 SMP Kurikulum Merdeka

Beberapa contoh soal dari materi pesawat sederhana kelas 8 SMP di bawah ini dilengkapi dengan penjelasan, agar pemahaman kamu terhadap pesawat sederhana semakin matang.

Selamat mengerjakan soal pesawat sederhana di bawah berikut.

Contoh Soal Pesawat Sederhana Kelas 8 SMP Bagian 1

1. Sisi sedang menggunakan katrol tetap untuk menimba ember berisi air dari sumur.

Jika berat ember dan air adalah 50 N sementara Sisi tersebut harus mengangkatnya setinggi 5 meter, berapa besar usaha yang diperlukan Sisi?

Jawaban

Rumus Usaha (W): 

W = F x s

F adalah gaya dalam Newton dan s adalah jarak dalam meter.

W = 50N x 5m = 250 J

Jadi, usaha yang perlu dilakukan Sisi adalah sebesar 250 Joule.

2. Pak Po menggunakan papan sebagai tuas untuk mengangkat batu besar. 

Titik tumpu pengungkit berjarak 1 meter dari batu, dan Pak Po mendorong ujung papan yang lain dengan gaya 100 N.

Jika panjang total papan adalah 3 meter, berapa berat maksimum batu yang bisa diangkat oleh Pak Po?

Jawaban

Rumus Tuas:

 F₁ x L₁ = F₂ x L₂

F₁ adalah gaya yang diberikan dalam Newton, sedangkan L₁ adalah jarak dari titik tumpu ke tempat gaya F₁ diterapkan, F₂ adalah berat batu, dan L₂ merupakan jarak dari titik tumpu ke batu.

100N x 3m = F₂ x 1m

F₂ = 100 N x 3m : 1m =  300 N

Artinya, berat maksimum batu yang bisa diangkat oleh pria tersebut adalah 300 Newton.

3. Seorang bocah menggunakan bidang miring untuk memindahkan kotak seberat 200 N ke atas meja yang tingginya 1 meter. 

Panjang bidang miring 4 meter. Berapa gaya minimum yang dibutuhkan untuk bisa mengangkat kotak tersebut menggunakan bidang miring?

Jawaban

Rumus Bidang Miring:

F =W x h : l

W adalah berat (dalam Newton), h adalah ketinggian yang harus dicapai (dalam meter), dan l merupakan panjang bidang miring (dalam meter).

F = 200 N x 1m : 4m = 50N

Sehingga, gaya minimum yang diperlukan untuk mengangkat kotak tersebut menggunakan bidang miring adalah 50 Newton.

Contoh Soal Pesawat Sederhana Kelas 8 SMP Bagian 2

4. Misdi ingin memindahkan sebuah batu besar ke atas bak truk. Mengingat batu itu terlalu berat untuk diangkat secara langsung, Misdi memutuskan untuk menggunakan sebuah papan panjang sebagai bidang miring. 

Apabila panjang papan 3 meter dan tinggi bak truk 1 meter, berapakah keuntungan mekanis yang diperoleh Misdi?

Jawaban:

Keuntungan mekanis bidang miring dapat dihitung dengan rumus:
Keuntungan Mekanis = Panjang Bidang Miring / Tinggi Bidang Miring
Jadi, keuntungan mekanis yang diperoleh Misdi adalah:
Keuntungan Mekanis = 3 meter / 1 meter = 3

Penjelasan:

Keuntungan mekanis 3 berarti Misdi hanya perlu menggunakan gaya sebesar sepertiga dari berat batu untuk mendorong batu tersebut naik ke atas bak truk menggunakan bidang miring.

5. Sukro memanfaatkan katrol tunggal tetap untuk mengangkat ember berisi air dari sumur. 

Apabila massa ember serta air yang digabung adalah 10 kg dengan percepatan gaya gravitasi bumi adalah 10 m/s², berapa besar gaya yang harus dikeluarkan Sukro untuk mengangkat ember tersebut?

Jawaban:

Pada katrol tunggal tetap, keuntungan mekanisnya adalah 1. 

Artinya, gaya yang harus dikeluarkan untuk mengangkat beban sama dengan berat beban itu sendiri.

Berat beban = massa x percepatan gravitasi = 10 kg x 10 m/s² = 100 N
Jadi, Sukro harus mengeluarkan gaya sebesar 100 N untuk mengangkat ember tersebut.

6. Sumbi menggunakan gunting untuk memotong kertas. Gunting adalah salah satu contoh dari pesawat sederhana jenis tuas. 

Jika jarak antara titik tumpu dan titik kuasa pada gunting adalah 15 cm, dan jarak antara titik tumpu dan titik beban adalah 5 cm, berapakah keuntungan mekanis gunting tersebut?

Jawaban:

Keuntungan Mekanis = Panjang Lengan Kuasa / Panjang Lengan Beban

Jadi, keuntungan mekanis gunting tersebut adalah:
Keuntungan Mekanis = 15 cm / 5 cm = 3

7. Supar menggunakan roda berporos guna memindahkan drum berisi cat. 

Adapun diameter roda adalah 50 cm dan diameter poros adalah 5 cm. Apabila gaya yang diberikan Supar pada poros adalah 100 N, berapakah besar gaya yang dihasilkan oleh roda untuk memindahkan drum?

Jawaban:

Keuntungan Mekanis = Diameter Roda / Diameter Poros

Jadi, keuntungan mekanis roda berporos tersebut adalah:
Keuntungan Mekanis = 50 cm / 5 cm = 10
Gaya yang dihasilkan oleh roda = Keuntungan Mekanis x Gaya pada Poros = 10 x 100 N = 1000 N

Penjelasan:

Keuntungan mekanis 10 berarti gaya yang dihasilkan oleh roda 10 kali lebih besar dari gaya yang diberikan Supar pada poros.

Contoh Soal Pesawat Sederhana Kelas 8 SMP Bagian 3

8. Pak Budi ingin memindahkan sebuah mesin yang beratnya 500 kg ke lantai dua sebuah gedung. 

Ia menggunakan bidang miring dengan panjang 5 meter dan tinggi 2 meter, serta sebuah katrol tunggal bergerak untuk membantu mengangkat mesin. 

Jika gaya gesek antara mesin dan bidang miring diabaikan, berapakah gaya minimal yang harus dikeluarkan Pak Budi untuk mengangkat mesin tersebut?

Jawaban:

Hitung keuntungan mekanis bidang miring:
Keuntungan mekanis = panjang bidang miring / tinggi bidang miring = 5 m / 2 m = 2,5

Hitung berat mesin:
Berat = massa × gravitasi = 500 kg × 10 m/s² = 5000 N

Hitung gaya yang dibutuhkan untuk mengatasi berat mesin pada bidang miring:
Gaya = berat / keuntungan mekanis = 5000 N / 2,5 = 2000 N

Karena menggunakan katrol tunggal bergerak, gaya yang dibutuhkan akan berkurang menjadi setengahnya:
Gaya minimal = 2000 N / 2 = 1000 N

Jadi, gaya minimal yang harus dikeluarkan Pak Budi adalah 1000 N.

9. Andi menggunakan sebatang besi sebagai pengungkit untuk mengangkat sebuah batu. 

Batu tersebut diletakkan di tengah-tengah batang besi, dengan titik tumpu berada 1 meter dari batu dan titik kuasa berada 2 meter dari titik tumpu. 

Jika berat batu 300 N, berapa gaya yang harus dikeluarkan Andi untuk mengangkat batu tersebut?

Jawaban:

Karena beban berada di tengah, maka panjang lengan kuasa dan lengan beban sama.

Keuntungan mekanis tuas = panjang lengan kuasa / panjang lengan beban = 2 m / 1 m = 2

Gaya yang harus dikeluarkan Andi = berat batu / keuntungan mekanis = 300 N / 2 = 150 N

Jadi, Andi harus mengeluarkan gaya sebesar 150 N untuk mengangkat batu tersebut.

10. Budi menggunakan sebuah roda berporos untuk memindahkan drum berisi cat. Diameter roda adalah 80 cm dan diameter poros adalah 10 cm. 

Jika gaya gesek antara poros dan bantalannya adalah 20 N, dan Budi ingin memindahkan drum dengan gaya 100 N, berapa berat maksimum drum yang dapat dipindahkan?

Jawaban:

Hitung keuntungan mekanis roda berporos:
Keuntungan mekanis = diameter roda / diameter poros = 80 cm / 10 cm = 8

Hitung gaya yang dihasilkan oleh roda:
Gaya oleh roda = keuntungan mekanis × gaya pada poros = 8 × 100 N = 800 N

Gaya yang sebenarnya digunakan untuk mengatasi gesekan dan mengangkat drum adalah:
Gaya efektif = gaya oleh roda – gaya gesek = 800 N – 20 N = 780 N

Berat maksimum drum = gaya efektif = 780 N. Jadi, berat maksimum drum yang dapat dipindahkan oleh Budi adalah 780 N.

Demikian pembahasan untuk 10 contoh soal pesawat sederhana kelas 8 SMP Kurikulum Merdeka beserta jawabannya. Semoga bermanfaat.

FAQ

---

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta