Bidang 01
Mekanika
Gaya, gerak, dan energi: aturan di balik setiap mesin
Mekanika menjelaskan mengapa benda bergerak, bertambah cepat, melambat, atau tetap diam. Mekanika adalah dasar dari hampir semua mesin.
Yang akan kamu pelajari
- Apa itu gaya dan bagaimana gaya-gaya digabungkan
- Bagaimana gesekan membantu, dan bagaimana gesekan menghambat
- Bagaimana tuas, katrol, dan bidang miring memudahkan pekerjaan
- Bagaimana energi berubah dari satu bentuk ke bentuk lain
Contoh eksperimen
-
Luncurkan troli menuruni bidang miring dengan sudut yang berbeda-beda, lalu bandingkan kecepatannya.
-
Geser titik tumpu sebuah tuas dan temukan gaya terkecil yang dapat mengangkat beban.
-
Ubah permukaan di bawah sebuah balok dan amati bagaimana gesekan mengubah geraknya.
Yang bisa kamu buat
-
Bidang miring dengan troli dan penahan
-
Tuas yang mengangkat beban berat
-
Sistem katrol sederhana
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
- Benda biasanya dianggap kaku sempurna: tidak penyok, retak, atau aus.
- Gesekan dan hambatan udara mengikuti rumus sederhana; dunia nyata lebih rumit.
Setiap simulasi menyederhanakan kenyataan. Mengetahui bagaimana simulasi menyederhanakannya adalah bagian dari belajar teknik.
Kaitan dengan mata pelajaran sekolah
Fisika, matematika (sudut dan perbandingan), olahraga
Hubungan dengan bidang lain
Mekanika adalah dasar bagi kinematika, struktur, dan robotika.
Perlu diketahui
Konon Archimedes pernah berkata bahwa dengan tuas yang cukup panjang dan tempat untuk berpijak, ia bisa menggerakkan Bumi.