Jika lengan beban 50 cm maka gaya yang diperlukan agar tuas menjadi seimbang adalah

Cari soal sekolah lainnya

KOMPAS.com - Pernahkah kamu bermain jungkat-jungkit dengan temanmu semasa kecil? Jungkat-jungkit adalah salah satu pesawat sederhana berjenis tuas atau pengungkit yang dapat memudahkan pekerjaan manusia.

Dengan adanya tuas atau pengungkit, manusia bisa mengangkat beban berat yang tidak sanggup diangkat ototnya.

Misalkan cobalah mengangkat teman sebayamu dengan cara menggendongnya. Pasti akan berat dan jika bisa kamu angkat, memerlukan banyak tenaga. Namun suruhlah temanmu naik jungkat-jungkit, dan duduklah di sisi satunya lagi.

Dengan mudahnya temanmu terangkat tanpa kamu harus mengeluarkan tenaga. Satu satunya yang kamu lakukan hanyalah duduk diatas jungkat-jungkit. Inilah mengapa pesawat sederhana dapat membantu pekerjaan yang berat bagi otot manusia menjadi lebih ringan.

Dilansir dari Live Science, tuas terdiri dari balok panjang dengan titik tumpu (poros). Jungkat jungkit memiliki lengan beban (tempat beradanya beban) dan lengan kuasa (tempat diberikannya gaya) yang harus disetimbangkan torsinya menjadi nol. Agar mengerti tentang cara menyetimbangkan tuas jungkat-jungkit, yuk kita simak pembahasan soal di bawah ini!

1. Jika beban 300 N digeser 10 cm menjauh dari titik tumpu, apakah yang harus dilakukan agar jungkat-jungkit tetap seimbang?

   Jawaban:

Dari gambar bisa terlihat bahwa jungkat-jungkit tersebut dalam keadaan setimbang. Hal ini berarti momen gaya disebelah kiri sama dengan momen gaya di sebelah kanan, sehingga jumlah momen gayanya (torsi) sama dengan nol sehingga didapat persamaan sebagai berikut:
Στ = momen gaya/ torsi (Nm)W= berat benda (N)lb= lengan beban (m)F= gaya (N)

lk= lengan kuasa (m)

maka, bisa dihitung berat benda X dengan persamaan tersebut sebagai berikut!

Dari perhitungan tersebut didapat bahwa benda X memiliki berat sebesar 120 newton. Jika beban digeser menjauh dari titik tumpu, maka lengan bebannya menjadi 50 cm. Jika jarak lengan kuasanya tetap, maka berat X yang harus ditambah adalah:

Jadi, saat beban digeser 10 cm menjauhi titik tumpu jungkat-jungkit akan setimbang jika beban X ditambah 30 N menjadi 150 N atau beban X digeser 5 cm menjauhi poros sehingga jaraknya menjadi 125 cm dari poros atau titik tumpu.

Cari soal sekolah lainnya

Tuas atau pengungkit adalah adalah pesawat sederhana yang terdiri atas sebuah batangan kokoh yang dapat berputar mengelilingi sebuah titik.

Apa kabar adik-adik? Semoga kalian selalu dalam keadaan sehat. Materi fisika kita kali ini akan membahas tentang pesawat sederhana tuas atau pengungkit. Materi ini sering dipelajari oleh siswa SD, SMP kelas 8, dan SMA kelas 10.

Sebelumnya, kita telah menuntaskan materi pesawat sederhana lainnya, yaitu bidang miring. Udah paham kan materinya? Nah, bagi yang belum paham, kalian bisa mempelajarinya di sini: Bidang Miring.

Sebagaimana yang telah dijelaskan, pesawat sederhana adalah alat bantu untuk mempermudah usaha. Pekerjaan mengangkat atau memindahkan beban-beban berat akan menjadi ringan dengan bantuan pesawat sederhana.

Tuas atau pengungkit merupakan satu di antara sekian jenis pesawat sederhana tersebut. Seperti apa cara kerja dari alat ini?

Nah, kalian akan mengetahuinya lewat materi ini. Kakak akan menjelaskan semua hal yang berkaitan dengan tuas (pengungkit), simak dengan baik yah...

Apa yang dimaksud dengan tuas? Tuas disebut juga dengan pengungkit. Dalam ilmu fisika, tuas (pengungkit) adalah pesawat sederhana yang terdiri dari sebuah batangan kokoh yang dapat berputar mengelilingi sebuah titik. 

Berikut ini gambar skema sederhana sebuah tuas atau pengungkit:

Tuas (pengungkit) adalah suatu alat yang dapat digunakan untuk mempermudah melakukan usaha. Alat ini sering difungsikan sebagai alat bantu untuk mengangkat, memindahkan, atau mencongkel barang/benda. 

Dengan tuas (pengungkit), maka proses pemindahan barang membutuhkan energi yang lebih sedikit dibandingkan tanpa tuas (pengungkit).

Tuas adalah suatu alat yang memudahkan manusia dalam melakukan usaha/kerja tanpa mengurangi berat benda. Tuas atau pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya.

Baca Juga:

Berikut ini adalah contoh gambar penggunaan tuas (pengungkit) untuk mengangkat/memindahkan beban:

Tuas (pengungkit) mempunyai tiga bagian utama, yaitu titik kuasa, titik tumpu, dan titik beban. Berikut ini penjelasan dari masing-masing bagian tersebut:

Titik kuasa adalah bagian dari pengungkit yang diberi tenaga (gaya) agar benda terangkat. Gaya yang diberikan pada titik tersebut dinamakan gaya kuasa. Sementara itu, jarak dari titik kuasa ke titik tumpu disebut lengan kuasa.
Titik tumpu (fulcrum) adalah titik di mana tuas (pengungkit) bertumpu (berpusat). Hakikatnya, titik ini adalah sebuah penyokong, atau kaki, yang ditempatkan sedemikian rupa sehingga memungkinkan sejumlah tekanan yang relatif kecil untuk mengangkat beban yang bobotnya relatif berat.
Titik beban adalah titik tempat beban (beban atau barang yang akan dijungkit) bertumpu. Beban adalah gaya yang akan dikalahkan. Sementara itu, jarak dari titik beban ke titik tumpu disebut lengan beban.
Prinsip kerja tuas (pengungkit) adalah memperbesar gaya angkat dengan cara memperpanjang lengan kuasa. Besar gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban bergantung pada perbandingan panjang lengan kuasa dan lengan beban:

• Jika panjang lengan kuasa lebih panjang daripada lengan beban, maka untuk mengangkat benda diperlukan gaya yang lebih kecil.
• Jika panjang lengan kuasa lebih pendek daripada lengan beban, maka untuk mengangkat benda diperlukan gaya yang lebih besar.

1. mempermudah usaha atau kerja 
2. memudahkan dalam menggerakkan atau mengangkat beban
3. alat pembesar gaya, gaya yang dihasilkan lebih besar daripada gaya yang dikeluarkan.

w . lb = F . lk

atau

w/F = lk/lb

• w = berat benda (N)
• lb = lengan beban (m)
• F = gaya kuasa (N)
• lk = lengan kuasa (m)
• m = massa benda (kg)
• g = percepatan gravitasi (m/s2)

F = lb/lk . w

w = lk/lb . F 

lk = w/F . lb

lb = F/w . lk

KM = w/F atau KM = lk/lb

• KM = Keuntungan mekanis (mekanik)

1. Tang
2. Neraca sama lengan
3. Jungkat jungkit
4. Palu Pencabut Paku
5. Gunting
6. Gerobak dorong satu roda
7. Pemecah biji
8. Pembuka tutup botol
9. Sekop
10. Pinset 

lb = 0,5 m

F = lb/lk . w

B. KM​

lb = 50 cm = 0,5 m

B. KM...?

F = lb/lk . w

Jadi, gaya yang harus dikeluarkan untuk mengangkat batu tersebut adalah 300 N

B. Keuntungan Mekanis (KM)

KM = w/F

Jadi, keuntungan mekanis (KM) tuas tersebut adalah 3.

• w = 800 N
• lb = 40 cm = 0,4 m
• lk = 160 cm = 1,6 m

• Apa yang harus dilakukan agar tuas tetap seimbang jika titik tumpu digeser 10 cm mendekati beban? 

w . lb = F . lk

F = lb/lk . w

Langkah kedua, menggeser titik tumpu 10 cm atau 0,1 m ke titik beban. Setelah digeser, maka kondisi yang terjadi:

• lengan beban berkurang 0,1 m
• lengan kuasa bertambah 0,1 m

800 . (0,4 - 0,1) = 200 . (1,6 + 0,1)

800 . 0,3 = 200 . 1,7 240 = 340 (Belum seimbang) Untuk membuatnya seimbang, maka kita geser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 50 cm atau 0,5 m, artinya panjang lengan kuasa akan berkurang 0,5 m.

w . lb = F . (lk - 0,5)

Jadi, terbukti bahwa tuas menjadi seimbang dengan menggeser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 50 cm (Pilihan C).

Tuas ini akan gaya menghasilkan kuasa F paling kecil bila beban w di letakkan titik...

A. 1, tumpu T di titik 2 dan F di titik 4

Maksud dari soal ini adalah hanya dengan gaya kuasa kecil beban bisa terangkat.

Besar gaya angkat pada tuas dipengaruhi oleh panjang lengan kuasa dan panjang lengan beban:

• Jika lengan kuasa lebih panjang dari lengan beban, maka gaya kuasa kecil.
• Jika lengan kuasa lebih pendek dari lengan beban, maka gaya kuasa besar.

A. 1, tumpu T di titik 2 dan F di titik 4, pada kondisi ini lk = 2 dan lb = 1, artinya gaya kuasa agak kecil. Berikut ini gambarnya:

Gimana adik-adik, udah paham kan materi tuas (pengungkit) di atas? Jangan bingung lagi yah.

Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat.

Tuas (Pengungkit): Rumus, Keuntungan Mekanis, Contoh Soal 2020-09-09T21:58:00-07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Afdan Fisika