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.
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.
Tuas (pengungkit) adalah pesawat sederhana dengan fungsi utama:
Tuas (pengungkit) jenis golongan kedua merupakan tuas dengan titik tumpu terletak antara titik beban dan titik kuasa atau titik tumpu terletak di antara dua beban. Contoh alat yang tergolong tuas jenis pertama adalah tang, papan jungkat jungkat, neraca sama lengan, dan gunting. Tuas (pengungkit) jenis golongan kedua merupakan tuas dengan titik beban terletak antara titik tumpu dan titik kuasa. Contoh alat dalam kehidupan sehari-hari yang tergolong tuas jenis pertama adalah gerobak dorong roda satu, alat pemecah biji, dan alat pembuka tutup botol. Tuas (pengungkit) jenis golongan kedua merupakan tuas dengan titik kuasa terletak antara titik tumpu dan titik beban. Contoh alat dalam kehidupan sehari-hari yang tergolong tuas jenis ketiga adalah sekop dan pinset. Rumus pada tuas (pengungkit) jenis pertama, kedua, dan ketiga adalah sebagai berikut: w . lb = F . lk atau w/F = lk/lb di mana, w = m . g Keterangan:
F = lb/lk . w w = lk/lb . F lk = w/F . lb lb = F/w . lk Keuntungan mekanis tuas (pengungkit) adalah perbandingan antara besar beban dan besar gaya yang dikeluarkan untuk mengimbangi beban atau perbandingan antara lengan kuasa dan lengan beban.Berdasarkan definisi di atas, maka rumus keuntungan mekanis (mekanik) tuas atau pengungkit adalah: KM = w/F atau KM = lk/lb Keterangan:
Tuas dengan titik tumpu berada di antara titik beban dan titik kuasa disebut? Tuas jenis/golongan pertama. Tuas yang panjangnya 1,5 m digunakan untuk mengangkat batu seberat 1.200 N. Jika titik tumpu diletakkan 0,5 m dari batu, hitung besar gaya yang harus dikeluarkan Diketahui: l = 1,5 m w = 1.200 N lb = 0,5 m lk = l - lb = 1,5 - 0,5 = 1 m Ditanyakan: F....? Penyelesaian: F = lb/lk . w = 0,5/1 . 1.200 = 600 N Jadi, gaya yang harus dikeluarkan untuk mengangkat batu tersebut adalah 600 N. Sebuah batu yang beratnya 900 N diangkat dengan tuas yang panjangnya 2 m. Jika lengan beban 50 cm dan titik tumpu berada di antara beban dan kuasa. Hitunglah! A. Gaya yang Diperlukan B. KM​ Diketahui: w = 900 N l = 2 m lb = 50 cm = 0,5 m lk = l - lb = 2 - 0,5 = 1,5 m Ditanyakan: A. F...? B. KM...? Penyelesaian: A. Gaya yang diperlukan (F)F = lb/lk . w = 0,5/1,5 . 900 = 300 N Jadi, gaya yang harus dikeluarkan untuk mengangkat batu tersebut adalah 300 N
KM = w/F = 900/300 = 3 Jadi, keuntungan mekanis (KM) tuas tersebut adalah 3. Tuas dalam keadaan seimbang saat posisi beban dan kuasa seperti gambar: Jika titik tumpu kemudian digeser 10 cm mendekati beban, agar tuas tetap seimbang yang harus dilakukan adalah… 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 Diketahui:
w . lb = F . lk Langkah pertama, kita cari terlebih dahulu besar gaya kuasa (F) pada gambar: F = lb/lk . w = 0,4/1,6 . 800 = 200 N Jadi, besar gaya kuasa pada gambar adalah 200 N. Langkah kedua, menggeser titik tumpu 10 cm atau 0,1 m ke titik beban. Setelah digeser, maka kondisi yang terjadi:
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) 800 . 0,3 = 200 . (1,7 - 0,5) 240 = 20 . 1,2 240 = 240 (Seimbang)Jadi, terbukti bahwa tuas menjadi seimbang dengan menggeser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 50 cm (Pilihan C). Perhatikan gambar berikut!
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 B. 2, tumpu T di titik 3 dan F di titik 7 C. 1, tumpu T di titik 5 dan F di titik 6 D. 3, tumpu T di titik 4 dan F di titik 7Maksud 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:
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:
B. 2, tumpu T di titik 3 dan F di titik 7, pada kondisi ini lk = 4 dan lb = 1, artinya gaya kuasa paling kecil. Berikut ini gambarnya: C. 1, tumpu T di titik 5 dan F di titik 6, pada kondisi ini lk = 1 dan lb = 4, artinya gaya kuasa paling besar. Berikut ini gambarnya: D. 3, tumpu T di titik 4 dan F di titik 7, pada kondisi ini lk = 3 dan lb = 1, artinya gaya kuasa kecil. Berikut ini gambarnya: Tuas (pengungkit) adalah pesawat sederhana yang terdiri dari sebuah batangan kokoh yang dapat berputar mengelilingi sebuah titik. 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 |