Bidang 03
Kinematika
Cara mekanisme bergerak: roda gigi, batang penghubung, dan nok
Kinematika menggambarkan gerak: posisi, lintasan, dan kecepatan. Kinematika menunjukkan bagaimana satu gerakan dapat diubah menjadi gerakan lain.
Yang akan kamu pelajari
- Bagaimana roda gigi mengubah kecepatan dan arah
- Bagaimana rasio roda gigi menukar kecepatan dengan gaya
- Bagaimana batang penghubung mengubah gerak putar menjadi gerak maju-mundur
- Cara melacak lintasan sebuah titik yang bergerak
Contoh eksperimen
-
Pasangkan roda gigi kecil dengan roda gigi besar hingga giginya saling mengait, lalu hitung putaran masing-masing.
-
Buat mekanisme engkol dan peluncur, lalu amati gerak pistonnya.
-
Ubah panjang sebuah batang penghubung dan amati bagaimana lintasannya berubah.
Yang bisa kamu buat
-
Kotak roda gigi untuk kerekan yang lambat tetapi kuat
-
Piston yang digerakkan oleh engkol
-
Mekanisme wiper kaca mobil
Contoh-contoh ini menggambarkan jenis kegiatan di bidang ini. Pelajaran yang nanti diterbitkan mungkin berbeda.
Coba model kecil
Model-model kecil ini berjalan langsung di peramban (browser) kamu dan tetap berfungsi secara luring setelah halaman selesai dimuat. Ini adalah model pembelajaran yang disederhanakan, bukan mesin simulasi MEKALUMI.
Petunjuk: seret roda gigi kiri untuk memutarnya dengan tangan.
Susunan roda gigi
Ubah jumlah gigi pada setiap roda gigi. Perhatikan bagaimana kecepatan dan gaya putarnya berubah.
- Rasio roda gigi
- 1 : 2
- Kecepatan keluaran
- 15 rpm · 2× lebih lambat
- Gaya putar
- × 2
- Arah putaran
- Berlawanan dengan motor
Saat roda gigi kecil memutar roda gigi besar, roda gigi besar berputar lebih lambat tetapi dengan gaya yang lebih besar. Kerekan, sepeda, dan jam memakai prinsip ini.
Model: roda gigi ideal tanpa gesekan atau selip. Kecepatan motor: 30 rpm.
Yang disederhanakan oleh simulasi
- Kinematika mempelajari gerak, sering kali tanpa mempertanyakan gaya apa yang menyebabkannya.
- Komponen dianggap terpasang pas sempurna, tanpa celah atau kelonggaran.
Setiap simulasi menyederhanakan kenyataan. Mengetahui bagaimana simulasi menyederhanakannya adalah bagian dari belajar teknik.
Kaitan dengan mata pelajaran sekolah
Matematika (geometri dan perbandingan), fisika, desain dan teknologi
Hubungan dengan bidang lain
Kinematika berlandaskan mekanika dan sangat penting bagi robotika.
Perlu diketahui
Pada sepeda, rantai dan gir yang berbeda ukuran menukar kecepatan dengan gaya saat kamu mengayuh di tanjakan.