1. seorang pekerja akan mengangkat peti ke sebuah truk yang tingginya 2 m. Berat peti yang diangkatnya sebesar 400N. Berapakah panjang bidang miring yang dibutuhkan untuk memindahkan peti itu jika gaya yang dikeluarkan pekerja hanya 100N? berapa keuntungan mekanik bidang miring itu?2. sebuah beban 500N diungkit dengan sebuah linggis. Jika gaya yang diberikan sebesar 150N dan panjang lengan kuasanya 150 cm, maka berapakah panjang lengan beban dan keuntungan mekaniknya?

3. sebuah katrol tetap digunakan untuk mengangkat beban sebesar 50N. Jika lengan kuasanya 15 cm, berapakah gaya yang diperlukan dan panjang lengan bebannya?

Mata pelajaran : Fisika

Kelas: VIII SMP

Kategori : Pesawat sederhana

Kode kategori berdasarkan kurikulum ktsp : 8.6.2

Kata kunci : lengan beban, lengan kuasa,berat beban, gaya kuasa dan pada tuas, katrol tetap, bidang miring

Pembahasan :

1. Diketahui =

   h = 2 m

   W = 400 N

   F = 100 N



Ditanyakan =

a. s........?

b. KM .....?

Jawab =

Untuk persamaan pada bidang miring sebagai berikut

F x s = W x h

Ket.

F = gaya kuasa (satuan N)

s = panjang bidang miring (satuan m)

h = tinggi bidang miring (satauan m)

W = berat beban (satuan N)

a.Jadi untuk mencari panjang bidang miring yang dibutuhkan untuk memindahkan peti adalah sebagai berikut :

F x s = W x h

S = W x h / F

S = 400 N x 2 m / 100 N

S = 800 / 100 N

S = 8 m

Jadi panjang bidang miring yang dibutuhkan untuk memindahkan peti adalah 8 meter

b. Untuk mencari keuntungan mekaniknya sebagai berikut :

KM = S/h

KM = 8 m / 2 m

KM = 4

Jadi keuntungan mekanik pada bidang miring adalah 4



2. Diketahui =

W = 500 N

F = 150 N

Lk = 150 cm = 1,5 m

(Satuan diubah ke meter ya dibagi 100 karena 1 m = 100 cm)



Ditanyakan =

a. Lb .......?

b. KM ......?



Jawab =

Adapun rumus persamaan dari tuas yaitu :

W x Lb = F x Lk dan KM = W/F atau Lk/Lb

Keterangan:

w adalah berat beban (satuan Newton)

F adalah gaya kuasa (satuan Newton)

Lk adalah lengan kuasa (satuan meter)

Lb adalah lengan beban (satuan meter)

KM adalah keuntungan mekanis.

a. Jadi mencari lengan beban rumusnya adalah sebagai berikut :

W x Lb = F x Lk

Lb = F x Lk / W

Lb = 150 N x 1,5 m / 500 N

Lb = 225 / 500 N

Lb = 0,45 m

Jadi lengan bebannya adalah 0,45 m



b. Keuntungan mekaniknya sebagai berikut :

KM = Lk/Lb atau W/F

KM = 1,5 m / 0,45 m

KM = 3,3333333333

Jadi keuntungan mekaniknya adalah 3,3333333333



3. Diketahui =

W = 50 N

Lk = 15 cm = 0,15 m

(Satuan diubah ke meter ya dibagi 100 karena 1 m = 100 cm)



Ditanyakan =

a. F ........?

b. Lb........?



Jawab =

Untuk katrol tetap nilai berat benda dengan gaya itu sama dan untuk lengan beban dan lengan kuasa pun sama.

Persamaan matematis pada katrol tetap sama dengan tuas.

a. Untuk menggitung gaya rumusnya sebagai berikut :

W x Lb = F x Lk

w adalah berat beban (satuan Newton)

F adalah gaya kuasa (satuan Newton)

Lk adalah lengan kuasa (satuan meter)

Lb adalah lengan beban (satuan meter)

Karena W = F maka nilai F = 50 N



b. Untuk mencari lengan beban sebagai berikut :

W x Lb = F x Lk

Lb = F x Lk / W

Lb = 50 N × 0,15 m / 50 N

Lb = 7,5 / 50 N

Lb = 0,15 m

Kalau menggunakan cara langsung karena untuk katrol tetap nilai Lk = Lb maka nilainya 0,15 m

SD