Proyek Pameran Sains tentang Pengungkit, Baji & Katrol

Banyak dari apa yang kita gunakan di dunia kerja kita saat ini dimulai dengan penggunaan mesin sederhana. Mesin sederhana ini menggunakan energi manusia dan kekuatan tunggal untuk lebih mudah melakukan pekerjaan yang sebaliknya sangat sulit. Di dunia saat ini, energi manusia telah digantikan oleh mesin yang lebih rumit yang ditenagai oleh energi dari batu bara, gas alam, minyak, dan tenaga nuklir, tetapi mesin sederhana masih memainkan peran penting.

Proyek tuas yang paling sederhana terdiri dari tuas dan titik tumpu. Proyek ini akan menunjukkan bahwa semakin dekat titik tumpu ditempatkan ke objek yang sedang dipindahkan, semakin mudah untuk memindahkan objek karena akan membutuhkan lebih sedikit kekuatan. Ada beberapa kelas tuas. Contoh proyek tuas kelas satu adalah jungkat jungkit di mana dua benda diangkat, satu di setiap ujungnya. Proyek tuas kelas dua adalah pintu yang berayun pada engsel. Benda yang akan dipindahkan berada tepat di antara titik tumpu dan gaya. Tuas kelas ketiga bisa berupa tongkat pemukul bisbol di mana bebannya adalah salah satu ujung tongkat pemukul, titik tumpu adalah ujung pemukul dan tangan adalah kekuatannya. Meskipun jungkat-jungkit dan pintu berada di sisi yang lebih besar, contoh yang diperkecil dapat dibuat untuk proyek pameran sains.

Irisan menunjukkan bagaimana sebuah mesin sederhana dapat mengubah arah gaya. Contohnya adalah kapak sederhana. Karena baji seperti bidang miring, kapak meniru bidang ini dan berfungsi sebagai baji. Gaya kapak atau baji menyebabkan gaya horizontal pada benda yang dipukul, memaksa benda terbelah menjadi dua. Semakin kecil baji, semakin besar jumlah gaya yang dibutuhkan. Pada skala yang lebih kecil, dan mungkin lebih cocok untuk pameran sains, pahat bekerja dengan cara yang sama. Berhati-hatilah selama proyek semacam itu.

Katrol memungkinkan untuk mengangkat benda berat dengan sedikit usaha dengan bertukar gaya untuk jarak. Saat menggunakan katrol, tali atau tali dililitkan di sekitar roda. Roda dipasang ke balok kokoh atau benda aman lainnya. Sebuah kait dipasang pada salah satu ujung tali untuk menahan benda yang akan diangkat. Ujung tali yang lain kemudian ditarik untuk mengangkat benda tersebut. Kemudian didemonstrasikan besarnya gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda tanpa katrol, kemudian mendemonstrasikan kemudahan mengangkat benda yang sama dengan sistem katrol.

Proyek-proyek ini semua adalah contoh dari mesin sederhana. Ada beberapa mesin yang lebih sederhana yang meliputi roda dan gandar, bidang miring, dan sekrup. Roda dan gandar terdiri dari roda dengan pegangan yang dipasang pada poros dengan tali. Memutar roda membungkus tali di sekitar poros untuk memindahkan objek dengan mudah. Bidang miring adalah permukaan miring atau tanjakan yang memungkinkan kemudahan dalam memindahkan suatu benda lebih tinggi. Sekrup adalah bidang miring berbentuk spiral yang panjang. Contoh sekrup yang digunakan sebagai mesin sederhana adalah roda gigi cacing yang dapat menurunkan kecepatan mesin sekaligus meningkatkan torsi.