Pertanyaan:
Perhatikan gambar tuas berikut! A. Mengurangi kuasa sebesar 10 N B. Menambah kuasa agar menjadi 200 N C. Menggeser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 50 cm D. Menggeser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 40 cm [Soal UN IPA SMP Tahun 2016/2017, Kemendikbud]
Jawaban: Alasan: Diketahui:Fb = 800 N lb = 40 cm = 0,4 m lk = 160 cm = 1,6 m Ditanya: Apa yang harus dilakukan agar tuas tetap seimbang ketika titik tumpu digeser 10 cm mendekati beban? Dijawab: Pertama-tama kita akan menghitung besar gaya kuasa [Fk] Fb.lb = Fk.lk [800 N][0,4 m] = Fk[1,6 m] 320 N = 1,6Fk Fk = 200 N Selanjutnya apabila titik tumpu digeser sejauh 10 cm, maka akan terjadi perubahan pada panjang lengan kuasa [lk] menjadi 30 cm [0,3 m] dan lengan beban [lb] menjadi 170 cm [1,7 m]. Sehingga agar tuas tetap seimbang, diperlukan gaya kuasa sebesar: Fb.lb = Fk.lk [800 N][0,3 m] = Fk[1,7 m] 240 N = 1,7Fk Fk = 141,18 N Kesimpulan: Opsi A dan B salah, karena gaya kuasa yang diperlukan seharusnya 141,18 N atau diperlukan penurunan gaya kuasa sebesar = 200 N – 141,18 N = 58,82 N. Selanjutnya kita akan menguji kebenaran dari pernyataan C dan D dengan memasukkan masing-masing angka ke dalam perhitungan. C. Menggeser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 50 cm Ini berarti merubah lengan kuasa [lk] dari 170 cm menjadi 120 cm [1,2 m], maka: Fb.lb = Fk.lk [800 N][0,3 m] = [200 N][1,2 m] 240 N = 240 N Kesimpulan: Opsi C benar karena usaha yang terdapat pada bagian beban dan bagian usaha sama besar [240 N], ini berarti tuas dalam keadaan seimbang. Karena jawaban C benar, maka kita tidak perlu memeriksa opsi jawaban D. Jika kalian merasa postingan kami bermanfaat, silakan ikuti kami di: loading... loading... Definisi Pesawat Sederhana Pesawat sederhana adalah alat atau mesin yang digunakan untuk mempermudah suatu usaha dengan cara mengubah besar gaya yang diperlukan atau mengubah arah gaya yang diperlukan. Ada 3 buah pesawat sederhana yang akan dipelajari 1. Tuas 2. Katrol 3. Bidang Miring Tuas Tuas adalah salah satu jenis pesawat sederhana. Ada 3 jenis tuas yang biasa digunakan 1. Tuas jenis pertama → menempatkan titik sumbu diantara titik beban dan kuasa. 2. Tuas jenis kedua → menempatkan beban diantara titik sumbu dan kuasa. 3. Tuas jenis ketiga → menempatkan kuasa diantara beban dan titik sumbu. Rumus Tuas Untuk menyelesaikan soal-soal tuas, kita harus mengetahui beberapa istilah. Rumus yang akan digunakan adalah : Keterangan : F = Gaya [Kg.m/s² atau Newton] Lk = Lengan Beban [m] Lb = Lengan Kuasa [M] W = Beban [Kg.m/s² atau Newton] KM = Keuntungan mekanik [Tanpa Satuan] Contoh Soal dan Pembahasan 1. Seorang anak sedang mengungkit sebuah batu. Tentukan gaya yang diperlukan anak! Penyelesaian : Diketahui : Beban w = 360 N Lengan beban Lb = 20 cm Lengan kuasa Lk = 80 cm Ditanyakan gaya yang diperlukan [F]? Jawab : w.Lb = F.Lk F = w.Lb/Lk F = 360.20/80 F = 90 N Besarnya gaya yang diperlukan anak sebesar 90 N. 2. Perhatikan gambar dibawah ini! Besar Kuasa [F]? Penyelesaian : Diketahui : Beban w = 1000 N Lengan beban Lb = 0,5 m Lengan kuasa Lk = 2 m Ditanyakan gaya yang diperlukan [F]? Jawab : w.Lb = F.Lk F = w.Lb/Lk F = 1000.0,5/2 F = 250 N Besarnya kuasa sebesar 90 N. 3. Perhatikan gambar! Keuntungan mekanis dari tuas tersebut adalah... Penyelesaian : Diketahui : Beban w = 75 N Kuasa F = 7,5 N Lengan beban Lb = 5 cm Lengan kuasa Lk = 50 cm Ditanyakan : Keuntungan mekanis [KM]? Jawab. Cara 1 KM = w/F KM = 75/7,5 KM = 10 Cara 2 KM = Lk/Lb KM = 50/5 KM = 10 Besarnya keuntungan mekanis sebesar 10. 4. Perhatikan gambar berikut ini!Besar gaya yang diperlukan untuk mengungkit batu adalah .... Penyelesaian : Diketahui : Massa batu m = 120 Kg Gravitasi bumi, g = 10 m/s2 Beban w = m.g = 120.10 N = 1200 N Lengan beban Lb = 20 cm Lengan kuasa Lk = 80 cm Ditanyakan : Besar gaya [F]? Jawab w.Lb = F.Lk F = w.Lb/Lk F = 1200.20/80 F = 300 N Besarnya gaya yang diperlukan untuk mengungkit batu sebesar 300 N. 5. Perhatikan gambar pengungkit di bawah ini! Beban kemudian digeser 10 cm mendekati titik tumpu. Agar tuas berada pada posisi seimbang maka kuasanya …. Penyelesaian : Diketahui : Lengan beban: Lb = 25 cm Berat beban: w = 480 N Gaya: F = 160 N Menghitung lengan kuasa sebelum benda di geser: Kemudian, benda digeser 10 cm mendekati titik tumpu. Sehingga, diketahui keterangan berikut. Lengan beban: Lb = 25 cm – 10 cm = 15 cm Lengan kuasa [Lk] = 75 cm Berat beban [w] = 480 Newton Menghitung gaya [F] agar tuas berada pada posisi seimbang: Menghitung besar gaya yang perlu dikurangi: = 160 N – 96 N = 64 N Jadi, agar tuas berada pada posisi seimbang maka kuasanya dikurangi 64 N. 6. Sebuah benda diletakkan di atas tuas seperti gambar di bawah ini! Saat titik tumpu digeser 10 cm mendekati beban, supaya tuas tetap seimbang yang dilakukan adalah … Penyelesaian : Diketahui : Lengan beban awal [LB] = 30 cm Lengan kuasa awal [LK] = belum diketahui Beban [W] = 600 N Kuasa [F] = 200N Kita cari terlebih dahulu panjang lengan kuasa sebelum titik tumpu digeser. Selanjutnya, setelah titik tumpu digeser 10 cm mendekati beban maka lengan kuasa bertambah 10 cm dan lengan beban berkurang 10 cm. LK baru = 90 cm + 10 cm = 100 cm LB baru = 30 cm – 10 cm = 20 cm Namun, hal tersebut menyebabkan tuas tidak seimbang. Agar tetap seimbang, maka lengan kuasa perlu kita geser. Untuk menentukan pergeserannya, kita hitung dengan menggunakan LB baru = 20 cm. Itu artinya, lengan kuasa yang semula 100 cm dari titik tumpu harus digeser menjadi 60 cm. Panjang pergeserannya adalah: 100 cm – 60 cm = 40 cm 7. Perhatikan tuas di bawah ini.Untuk menahan beban 600 Newton agar berada pada posisi seimbang, tentukan besar gaya F yang harus diberikan! Penyelesaian : Diketahui : Lb = 1/2 meter Lk = 2 meter, perhatikan bukan 1 1/2 meter Ditanyakan F? F x Lk = W x Lb F x [2] = 600 x [1/2] F = 150 Newton besar gaya F yang harus diberikan sebesar 150 N 8. Perhatikan gambar tuas berikut! Jarak AB = BC = CD = DE, besar kuasa yang harus diberikan pada titik E agar tuas seimbang adalah …. Penyelesaian : Diketahui: w = 900 N misalkan nilai AB = BC = CD = DE = 1, maka lb = 1 lk = 3 Ditanyakan: F = …? Jawaban: w x lb = F x lk 900 N x 1 = F x 3 F = 900 N/3 = 300 N Video yang berhubungan |
Apa yang harus dilakukan agar tuas tetap dalam posisi seimbang
Pos Terkait
Copyright © 2024 berikutyang Inc.
