Ketapel dan busur panah adalah alat yang bekerja dengan prinsip gaya

Permainan anak trampolin sebagai contoh penggunaan gaya pegas. Foto: Pixabay

Materi tentang gaya bisa kita pelajari dalam ilmu pengetahuan alam. Gaya sendiri merupakan tarikan dan dorongan yang terjadi pada suatu benda. Gaya memiliki dua jenis yakni gaya sentuh dan tak sentuh.

Gaya sentuh terbagi menjadi empat jenis, salah satu di antaranya ialah gaya pegas. Gaya pegas dihasilkan oleh sebuah benda elastis. Gaya tersebut terjadi karena pegas bersifat elastis dan lentur sehingga memungkinkan kembali ke bentuknya semula.

Dalam kegiatan sehari-hari, kita sering melakukan gaya pegas. Gaya sendiri memiliki sifat yang dapat mengubah arah gerak, bentuk, juga posisi benda dengan cara menggerakkan atau memindahkan.

Ketapel menggunakan gaya pegas. Foto: Pixabay

  1. Peer yang terdapat pada spring bed

  2. Permainan anak-anak trampolin

  3. Penggunaan peer pada ujung jungkat jungkit

  4. Karet gelang yang ditarik

  5. Menghapus papan tulis menggunakan penghapus

Ketapel dan busur panah adalah alat yang bekerja dengan prinsip gaya
Ketapel dan busur panah adalah alat yang bekerja dengan prinsip gaya
Ketapel dan busur panah adalah alat yang bekerja dengan prinsip gaya

Berdasarkan penyebabnya, gaya dapat dibedakan dalam berbagai macam. Macam-macam gaya tersebut sebagai berikut.

  1. Gaya Otot adalah gaya yang dilakukan oleh otot-otot tubuh kita. Misalnya ketika kita menendang bola, maka kita mengerahkan gaya otot kaki kita. Gaya otot sangat fleksibel karena dikendalikan oleh koordinasi biologis pada manusia. Oleh karena itu, gaya otot bisa mendorong dan menarik.
  2. Gaya Magnet adalah gaya yang diakibatkan oleh magnet. Misalnya ketika kita mendekatkan magnet batang pada paku besi. Paku besi akan tertarik dan menempel pada magnet batang. Gaya magnet bersifat menarik benda-benda yang terbuat dari besi.
  3. Gaya Gravitasi Bumi adalah gaya yang diakibatkan oleh gaya tarik Bumi terhadap segala benda di permukaan Bumi. Adanya gaya gravitasi menyebabkan kita tetap dapat berdiri di atas permukaan Bumi dan tidak melayang-layang di udara.
  4. Gaya Mesin adalah gaya yang dihasilkan oleh kerja mesin. Gaya mesin sangat membantu aktivitas kita. Misalnya gaya yang dihasilkan oleh kerja mesin derek dan kerja motor pada mesin kendaraan.
  5. Gaya Listrik adalah gaya yang dihasilkan oleh muatan-muatan listrik. Gaya listrik misalnya terdapat pada sisir dan penggaris plastik yang telah digosok dengan rambut kering, sehingga dapat menarik sobekan kertas-kertas kecil. Sisir atau penggaris plastik yang telah digosok dengan rambut kering akan memiliki muatan listrik karena kelebihan elektron. Gaya listrik juga terjadi ketika batang kaca digosok-gosok dengan kain sutera kering karena kekurangan elektraon.
  6. Gaya Pegas adalah gaya yang dihasilkan oleh kerja benda elastis. Contoh gaya pegas terdapat pada ketapel dan busur panah. Karet elastis pada ketapel dapat digunakan untuk melontarkan batu kecil. Tali pada busur panah dapat digunakan untuk melesatkan anak panah.

Dikutip dari buku IPA FISIKA SMP (TAG)/KLS.VIII/Kurikulum 2013

Prinsip dan cara kerja ketapel – Tahukah anda ketapel itu apa? Atau pernahkah anda membuat ketapel mainan untuk anak, bahkan untuk anda gunakan sendiri? Bagaimana prinsip kerja ketapel saat digunakan?

Ketapel dan busur panah adalah alat yang bekerja dengan prinsip gaya

Foto : Inilah prinsip dan cara kerja ketapel (pixabay.com)

Sebuah ketapel terdiri 3 komponen, yaitu gagang, karet dan alas. Gagang ketapel terbuat dari bahan kayu bercabang.

Namun ada juga dari bahan kayu yang tidak bercabang. Komponen kedua adalah karet pegas.

Karet pegas paling sederhana terbuat dari karet gelang yang dirangkai sedemikian rupa.

Alas ketapel terbuat dari kain atau karet pejal. Alas ini berguna untuk menempatkan batu atau kerikil untuk dilontarkan.

Ketiga komponen ketapel bekerja secara sinergis sehingga dapat melontarkan benda dengan baik.

Ketapel adalah alat lontar kerikil atau batu kecil. Menggunakan kayu bercabang, karet (karet gelang), dan alas batu lontar.

Ketapel biasanya digunakan untuk menghalau hewan yang merusak, misalnya menghalau tupai, kelelawar dan menghalau burung di sawah.

Penggunaan ketapel merupakan salah satu penerapan konsep pelajaran fisika. Konsep pelajaran fisika terkait dengan adalah energi gaya pegas, energi potensial dan gerak lurus.

Gaya pegas adalah gaya sentuh yang dimiliki oleh benda diam. Pegas bila diregang dengan gaya tertentu  akan menghasilkan energi potensial.

Pada ketapel, gaya pegas ini akan menghasilkan energi potensial dan energi gerak. Energi yang dimiliki benda bergerak disebut energi kinetik.

Jadi, ketapel yang digunakan bekerja berdasarkan prinsip gaya pegas yang menghasilkan energi mekanik,  yang berasal dari gabungan energi potensial dan energi kinetik.

Energi mekanik akan menyebabkan benda bergerak lurus beraturan.

Ketika gagang ketapel didorong dan alas lontar beserta batu/kerikil ditarik.

Karet ketapel akan meregang dan menimbulkan energi potensial. Energi potensial akan berubah menjadi energi kinetik saat alas lontar dilepaskan.

Batu atau kerikil dari alas lontar akan terpental dan bergerak dengan kecepatan tertentu. Gerak yang ditimbulakan adalah gerak lurus berubah beraturan.

Kecepatan batu lontaran tergantung pada besarnya gaya otot yang menarik karet ketapel.

Semakin besar gaya otot semakin besar pula energi potensial dan energi kinetik yang dihasilkan ketapel.

Begitu sebaliknya, ketika gaya otot kecil maka energi potensial karet lemah dan lontaran batu atau kerikil menjadi lambat.***

Anak panah dapat terlontar dari alat panahan karena mendapatkan gaya yang berasal dari tali busur panahan saat ditarik oleh pemanah. Gaya yang dihasilkan oleh tali busur panahan yang bersifat lentur ini saat ditarik oleh pemanah adalah gaya pegas. Jadi, gaya yang bekerja pada saat anak panah terlontar dari alat panahan adalah gaya pegas. Dengan demikian, pilihan jawaban yang tepat adalah A.