Untuk menjawab soal ini Anda harus paham dengan konsep tuas, alasannya ialah ada tiga jenis tuas atau pengungkit. Tiap-tiap jenis tuas mempunyai laba mekanis yang berbeda-beda. Kalau Anda sudah paham coba pelajari referensi soal berikut ini.
Contoh Soal 1
Untuk mengangkat beban 1.000 N dipakai tuas yang panjangnya 300 cm dan lengan beban 50 cm. Hitunglah gaya yang diharapkan mengangkat beban tersebut!
Penyelesaian:
Soal ini merupakan tuas jenis pertama, di mana titik tumpu berada di antara beban dan kuasa. Maka:
w = 1.000 N
lb = 50 cm
lk = 250 cm
w . lb = F . lk
1.000 N . 50 cm = F . 250 cm
F = 1.000 N . 50 cm/250 cm
F = 200 N
Contoh Soal 2
Sebuah linggis yang panjangnya 1,5 m dipakai untuk mencabut paku yang tertancap disebuah tembok. Linggis ditumpu 25 cm dari paku yang akan di cabut. Untuk melepaskan paku dari tembok diharapkan gaya sebesar 9,4 x 104 N. Berapa gaya lekat paku pada kayu? Berapa laba mekanisnya?
Penyelesaian:
Contoh Soal 2 ini cara pengerjaannya sama menyerupai referensi soal 1. Soal ini merupakan tuas jenis pertama, di mana titik tumpu berada di antara beban dan kuasa. Maka:
Fk = 9,4 x 104 N
lb = 25 cm
lk = 1,25 m = 125 cm
Fb . lb = F . lk
Fb . 25 cm = 9,4 x 104 N . 125 cm
Fb = 9,4 x 104 N . 125 cm/25 cm
Fb = 4,7 x 105 N
KM = Fb/Fk
KM = lk/lb
KM = 125 cm/25 cm
KM = 5
Contoh Soal 3
Dua orang anak yaitu Budi dan Iwan diberikan sebuah roda dan papan yang panjangnya 3 m yang akan dipakai untuk mengangkat sebuah benda yang massanya 30 kg (jika percepatan gravitasi ditempat tersebut 10 m/s2). Budi menyusun papan tersebut menyerupai gambar (a) sedangkan iwan menyusun papan tersebut menyerupai gambar (b) di bawah ini.
Siapa yang memerlukan gaya paling kecil unuk mengangkat benda tersebut? Jelaskan! Berapa laba mekanis masing-masing sistem?
Penyelesaian:
Untuk mengetahui siapa yang memerlukan gaya paling kecil, harus dicari gaya angkat untuk masing-masing sistem. Untuk sistem gambar (a) merupakan tuas atau pengungkit jenis pertama, di mana titik tumpu berada di antara beban dan kuasa, maka:
m = 30 kg
lb = 1 m
lk = 2 m
g = 10 m/s2
w . lb = F . lk
m . g . lb = F . lk
30 kg. 10 m/s2. 1 m = F . 2 m
300 N.m = F . 2 m
F = 300 N.m/2 m
F = 150 N
Keuntungan mekanis untuk sistem (a) yakni:
KM = w/F
KM = 300 N/150 N
KM = 2
Untuk sistem gambar (b) merupakan tuas atau pengungkit jenis kedua, di mana beban berada di antara titik tumpu dan kuasa, maka:
m = 30 kg
lb = 1 m
lk = 3 m
g = 10 m/s2
w . lb = F . lk
m . g . lb = F . lk
30 kg. 10 m/s2. 1 m = F . 3 m
300 N.m = F . 3 m
F = 300 N/3
F = 100 N
Keuntungan mekanis untuk sistem (b) yakni:
KM = w/F
KM = 300 N/100 N
KM = 3
Jadi, yang mengeluarkan gaya paling kecil ialah Iwan yaitu 100 N sedangkan Budi mengeluarkan gaya 150 N. Keuntungan mekanis untuk sistem gambar (a) ialah 2, sedangkan laba mekanis untuk sistem gambar (b) ialah 3.
Contoh Soal 4
Sebuah lampion mempunyai massa 0,5 kg digantung dengan memakai kayu dengan panjang 1 m dan masanya diabaikan, menyerupai gambar di bawah ini.
Hitunglah gaya angkat F minimal supaya lampion supaya lapion tidak jatuh (jika percepatan gravitasi ditempat tersebut 10 m/s2)!
Penyelesaian:
Soal ini merupakan tuas jenis ketiga, di mana kuasa berada di antara beban dan titik tumpu. Maka:
m = 0,5 kg
g = 10 m/s2
lb = 1 m
lk = 0,8 cm
w . lb = F . lk
m . g . lb = F . lk
0,5 kg . 10 m/s2 . 1 m = F . 0,8 cm
F = 5 N.m/0,8 cm
F = 6,25 N
Jadi gaya angkat F minimal yang harus dikeluarkan supaya lampion tidak jatuh ialah 6,25 N
Demikianlah beberapa referensi soal ihwal tuas atau pengungkit, semoga referensi soal di atas bisa memantapkan pemahaman Anda mengenai tuas atau pengungkit.
Mari berteman dengan saya
Follow my Instagram _yudha58
0 Response to "Contoh Soal Dan Pembahasan Tuas Atau Pengungkit"
Posting Komentar