Materi IPA Kelas 5 SD: Gaya dan Pesawat Sederhana, Lengkap Soal-soal dan Kunci Jawaban

BANGKAPOS.COM -- Mari belajar materi kelas 5 SD, gaya dan pesawat sederhana.

Ada tiga macam gaya yang akan kamu pelajari, yakni gaya gravitasi, gaya gesek dan gaya gesek.

Lalu kita akan belajar jenis- jenis pesawat sederhana, ada pengungkit (tuas), bidang miring, katrol, roda dan poros.

Pertama-tama kita akan mempelajari tentang gaya, berikut penjelasan tentang macam-macam gaya.

A. Gaya Gravitasi

Buah kelapa jatuh ke bawah karena pengaruh gaya gravitasi Pernahkah kamu melihat buah yang jatuh dari pohonnya? Ke mana arah jatuhnya buah tersebut? Buah kelapa itu jatuh ke bumi.

Tidak hanya buah, benda-benda lain jika dijatuhkan dari ketinggian tertentu juga akan bergerak turun menuju bumi.

Misalnya kelereng atau bola yang menggelinding di atas meja akan jatuh ke lantai. Penerjun payung yang keluar dari pesawat juga akan jatuh ke bawah menuju bumi.

Gerak jatuhnya benda-benda dipengaruhi oleh gaya gravitasi bumi. Gaya gravitasi bumi sering disebut juga gaya tarik bumi. 

Kecepatan benda-benda yang jatuh ke bumi tidak selalu sama. Gaya gravitasi tidak dipengaruhi oleh berat benda.

Gaya ini dipengaruhi oleh gaya penghambat yang dikenal sebagai gaya gesek. Gaya gesek bersifat menahan gerak benda sehingga gerak jatuhnya benda lebih lambat.

Arah gaya gesek berlawanan dengan gaya yang ditahannya. Jadi arah gaya gravitasi berlawanan dengan gaya gesek.

Gaya gravitasi bumi menyebabkan benda-benda yang ada di bumi tidak terlempar ke angkasa luar.

Selain itu, gaya gravitasi membuat kita dapat berjalan di atas tanah. Gaya gravitasi juga menyebabkan semua yang ada di bumi mempunyai berat sehingga tidak melayang-layang di udara.

Kekuatan gaya gravitasi bumi terhadap benda tergantung pada jarak benda dari pusat bumi. Semakin jauh letak suatu benda dari pusat bumi, gaya gravitasinya semakin kecil.

B. Gaya Gesek

Gaya gesek merupakan gaya yang menimbulkan hambatan ketika dua permukaan benda saling bersentuhan.

Adakah perbedaan gaya gesek pada permukaan yang kasar dan halus? semakin kasar permukaan benda, semakin besar pula gaya geseknya.

Hal ini berarti gerakan benda semakin terhambat jika gaya gesekan semakin besar. Demikian sebaliknya jika
permukaan licin.

Pada permukaan licin, gaya gesekan yang terjadi juga kecil. Akibatnya, benda itu semakin mudah bergerak pada permukaan tersebut. Gaya gesek dapat diperkecil dengan cara-cara tertentu.

Gaya gesek juga dapat memberikan manfaat dalam kehidupan kita. Ketika berjalan, kita tidak akan tergelincir karena adanya gaya gesek.

Sepatu yang kita pakai akan bergesekan dengan lantai sehingga timbul gaya gesek. Alas sepatu yang
terbuat dari karet dan dibuat beralur-alur dapat menghasilkan gaya gesek yang besar.

Gaya gesek juga dimanfaatkan pada saat kita mengerem sepeda. Rem sepeda akan mencengkeram roda untuk menghambat perputaran roda.

Kampas rem sepeda akan memberikan gaya gesek terhadap pelek. Gaya gesek juga terjadi antara ban sepeda dengan jalan.

Ban sepeda biasanya dibuat beralur-alur sehingga ketika direm mendadak tidak akan tergelincir. Model alur juga terdapat pada ban kendaraan bermotor dan ban mobil.

Ada beberapa kerugian yang ditimbulkan oleh gaya gesek. Salah satunya yaitu menghambat gerakan benda. 

Selain menghambat gerakan, gaya gesek juga mengakibatkan permukaan yang bergesekan cepat halus.

Misalnya alas sepatu menjadi tipis karena sering bergesekan dengan lantai atau tanah. Gigi gir sepeda juga cepat tumpul akibat sering bergesekan dengan rantai.

Berdasarkan uraian dan kegiatan yang telah kamu lakukan, dapat diperoleh kesimpulan berikut.

1. Benda yang lebih halus akan menimbulkan gaya gesek yang lebih kecil.

2. Semakin kecil luas permukaan benda yang bersentuhan, gaya geseknya semakin kecil

C. Gaya Magnet

Gaya tarik pada magnet dapat menarik benda-benda tertentu. Ada dua jenis benda berdasarkan mudah tidaknya tertarik oleh magnet.

Bahan dari besi atau baja dapat ditarik magnet. Bahan dari plastik dan kayu tidak dapat ditarik magnet. 

Kekuatan gaya magnet dapat menembus benda-benda tertentu. Gaya magnet masih berpengaruh terhadap benda-benda logam meskipun ada penghalang di antara magnet dan benda yang ditariknya.

Besarnya daya tembus gaya magnet dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain jenis penghalang, tebal tipisnya penghalang, dan kekuatan magnet.

Selain itu, pengaruh gaya magnet juga ditentukan oleh jarak magnet dengan benda. Kekuatan gaya tarik magnet tidaklah sama di setiap sisi atau bagiannya.

Gaya magnet paling kuat terletak di kutub-kutub magnet. Daerah di sekitar magnet yang masih dipengaruhi oleh gaya magnet disebut medan.

Magnet mempunyai dua kutub. Pada keadaan bebas, magnet akan selalu menunjuk ke arah utara dan selatan. Ujung magnet yang mengarah ke utara disebut kutub utara, sedangkan ujung magnet yang mengarah ke selatan disebut kutub selatan.

Biasanya kedua ujung magnet diberi warna yang berbeda untuk membedakan kedua kutub magnet itu.

Apa yang terjadi jika dua buah kutub magnet saling didekatkan? Kutub-kutub magnet mempunyai sifat-sifat khusus.

Saat kutub yang sama dari dua buah magnet batang saling didekatkan, keduanya akan saling menolak.

Sebaliknya jika kutub yang berbeda dari dua magnet didekatkan, akan terjadi tarik-menarik.

Sekarang kita akan mempelajari pesawat sederhana. Pesawat sederhana digolongkan menjadi empat jenis,
yaitu pengungkit, bidang miring, katrol, dan roda. 

1. Pengungkit (Tuas)

Di kehidupan sehari-hari, mungkin kamu pernah bermain jungkat-jungkit. Agar mainan jungkat-jungkit dalam keadaan seimbang, kamu harus duduk di tempat yang jarak antara kamu dan titik tumpu lebih jauh daripada jarak antara temanmu dan titik tumpu.

Coba kamu pikirkan mengapa demikian? Jungkat-jungkit merupakan pengungkit. Pengungkit atau tuas termasuk jenis pesawat sederhana yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

Agar dapat membuka tutup kaleng dengan mudah, kamu dapat menggunakan sendok. Sendok termasuk pengungkit.

Gaya yang kamu berikan untuk menekan sendok dinamakan kuasa. Tutup kaleng yang akan kamu angkat dinamakan beban.

Titik tempat bertumpunya sendok dinamakan titik tumpu. Jarak antara titik tumpu dengan titik beban dinamakan lengan beban.

Adapun jarak antara titik tumpu dengan titik kuasa dinamakan lengan kuasa. Semakin pendek lengan beban dibandingkan lengankuasa, gaya yang digunakan untuk mengangkat beban akan semakin ringan dibandingkan berat beban yang sesungguhnya.

Dengan demikian, pengungkit dapat membantu mu memudahkan pekerjaan. Berdasarkan kedudukan titik tumpu, titik beban, dan titik kuasa, pengungkit dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu pengungkit jenis pertama, kedua, dan ketiga.

a. Pengungkit jenis pertama, yaitu pengungkit yang titik tumpunya terletak di antara titik beban dan titik kuasa.

Dapat juga dikatakan bahwa titik beban dan titik kuasa berada pada sisi berlainan dari titik tumpu. Contohnya, jungkat-jungkit, gunting, dan timbangan.

b. Pengungkit jenis kedua, yaitu pengungkit yang titik bebannya terletak di antara titik tumpu dan titik kuasa.

c. Pengungkit jenis ketiga, yaitu pengungkit yang titik kuasanya terletak di antara titik tumpu dan titik beban. Contohnya, sekop dan penjepit makanan

2. Bidang Miring

Dalam kehidupan sehari-hari, kamu sering melihat pekerja-pekerja yang mengangkat benda dengan menggunakan bidang miring.

Bidang miring adalah suatu permukaan yang dibuat miring atau landai. Menurutmu, cara manakah yang lebih mudah dalam menaik kan beban dari suatu tempat ke tempat lain yang lebih tinggi?

Apakah mengangkatnya langsung atau menggunakan bidang miring? Mengangkat drum secara langsung terasa lebih berat.

Sebaliknya, dengan menggu nakan bidang miring drum akan terasa lebih ringan. Semakin landai ke miringan bidang miring, semakin ringan drum.

3. Katrol

Katrol adalah alat berupa roda yang dapat berputar pada porosnya. Pemakaian katrol biasa nya dilengkapi dengan tali atau mata rantai.

Sebelumnya, orang menimba air dengan menarik tali timba. Kemudian, orang beralih menggunakan kerekan atau katrol.

Secara umum kita mengenal beberapa jenis katrol, yaitu katrol tetap, katrol bergerak, dan katrol majemuk.

a. Katrol Tetap

Katrol tetap adalah katrol yang tetap pada tempatnya, tidak ber gerak naik atau turun. Pada satu katrol tetap, gaya beban sama dengan gaya kuasa sebab beban diangkat oleh satu tali.

Penggunaan satu katrol tetap hanya mengubah arah gaya kuasa sehingga keuntungan yang diperoleh saat menggunakannya adalah memudahkan mengangkat benda.

b. Katrol Bergerak

Katrol bergerak adalah katrol yang bebas ber gerak. Pada katrol bergerak, gaya kuasa menjadi setengah kali gaya beban.

Mengangkat beban terasa semakin ringan dengan menggunakan katrol bergerak.

c. Katrol Majemuk

Katrol majemuk adalah gabungan dari katrol tetap dan katrol bergerak. Semakin banyak jum lah katrol bergerak yang digunakan, semakin kecil besar gaya kuasa yang dipakai untuk mengangkat beban.

Katrol banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Di antaranya, untuk mengambil air di sumur, mengerek bendera, dan menderek kendaraan.

4. Roda dan Poros

Roda dan poros dapat berfungsi sebagai pesawat sederhana. Untuk memindahkan benda dari suatu tempat ke tempat lain, dapat dilakukan dengan berbagai cara.

Menurutmu, cara manakah yang lebih mudah untuk memindahkan benda, dengan cara didorong langsung atau menggunakan troli?

Roda memudahkan manusia me min dahkan suatu benda. Dengan meng gunakan roda, gesekan antara benda dan bidang semakin kecil.

Benda akan terasa lebih ringan dan lebih mudah bergerak. Roda termasuk pesawat sederhana yang dapat mempermudah pekerjaan.

Roda berporos banyak digunakan sebagai bagian dari pesawat sederhana. Roda berporos terdiri atas sebuah roda yang dihubungkan dengan poros.

Roda dan poros dapat berputar bersama-sama. Contoh pesawat yang meng gunakan roda berporos, yaitu setir mobil, gerinda, dan roda sepeda.

SOAL

1. Adanya gaya gravitasi bumi memungkinkan kita . . . .
a. melayang di udara
b. berenang di air
c. menapak di tanah
d. menghirup napas

2. Pembuatan magnet dengan cara induksi menghasilkan magnet yang bersifat . . . .
a. tetap
b. kuat
c. sementara
d. kekal

3. Bahan-bahan berikut yang dapat ditarik magnet adalah ....
a. kayu, emas, kertas
b. besi, baja, nikel
c. plastik, kuningan, perak
d. emas, kayu, intan

4. Bumi dapat menarik benda-benda di permukaan bumi karena adanya ....
a. gaya magnet
b. gaya gravitasi
c. gaya listrik
d. gaya gesekan

5. Orang dapat berjalan di atas lantai tanpa tergelincir. Hal ini terjadi karena ....
a. antara telapak kaki dan lantai ada gaya gesekan
b. lantai permukaannya licin
c. manusia memiliki berat
d. kaki memberikan gaya dorong pada lantai

6. Gaya gesek antara bola yang menggelinding dengan tanah mengakibatkan . . . .
a. bola melambat, kemudian berhenti
b. bola semakin cepat bergerak
c. bola berbelok arah
d. bola berubah bentuk

7. Kompas selalu menunjuk arah utara dan selatan karena pengaruh . . . .
a. ketinggian tanah
b. magnet bumi
c. suhu udara
d. arah angin

8. Pesawat sederhana digunakan untuk ....
a. menambah gaya
b. mempersingkat waktu
c. memudahkan pekerjaan
d. memperpendek jarak

9. Alat yang menggunakan prinsip kerja pengungkit yaitu . . . .
a. derek
b. pembuka botol
c. timba sumur
d. kursi roda

10, Pesawat sederhana yang dibedakan berdasarkan letak titik tumpu, titik beban, dan titik kuasa adalah ....
a. pengungkit
b. bidang miring
c. katrol
d. roda

11. Tangga merupakan pesawat sederhana yang memanfaatkan prinsip . . . .
a. pengungkit
b. bidang miring
c. katrol
d. roda berporos

12. Prinsip bidang miring diterapkan pada alat . . . .
a. kereta dorong
b. jungkat-jungkit
c. sekrup
d. takal

13. Berikut ini yang menunjukkan urutan bagian pengungkit jenis pertama adalah ....
a. titik tumpu - titik beban - titik kuasa
b. titik tumpu - titik kuasa - titik beban
c. titik kuasa - titik tumpu - titik beban
d. titik kuasa - titik beban - titik tumpu

14. Untuk memudahkan menaikkan bendera, pada ujung tiang bendera biasanya dipasang....
a. pengungkit
b. bidang miring
c. katrol
d. roda

15. Saat mengangkat benda dengan katrol, gaya yang diperlukan bertumpu pada . . . .
a. gaya gesek dan berat badan
b. gaya gesek dan gaya tarik
c. gaya tarik dan berat badan
d. gaya gravitasi dan berat badan

KUNCI JAWABAN:

1. A
2. C
3. B
4. B
5. A
6. A
7. B
8. C
9. B
10. A
11. B
12. C
13. C
14. C
15. C

(Bangkapos.com/ Mitrya)