Usaha dan Pesawat Sederhana

Pengungkit/Tuas

Pengungkit/Tuas adalah pesawat sederhana yang berfungsi memindahkan beban yang besar. Ada tiga titik penting dalam tuas yaitu titik beban (w), titik tumpu (T) dan titik kuasa (F). Posisi titik-titik penting tersebut menentukan jenis tuas. Secara pengertian singkat, Tuas digunakan untuk mengungkit beban. Dengan adanya tuas, benda yang berat dapat dipindahkam dengan gaya yang kecil. Konsep tuas dapat dilihat melalui gambar berikut:

Katrol — Gambar 8. Contoh Pesawat Sederhana dari Pengungkit Tuas

Berdasarkan contoh diatas, tuas akan mengalami keseimbangan ketika memenuhi persamaan dengan rumus berikut:
Keterangan:
$W$ = beban $(N)$
$F$ = kuasa $(N)$
$L_b$ = lengan beban atau jarak beban ke penumpu $(m)$
$L_k$ = lengan kuasa atau jarak kuasa ke penumpu $(m)$
Adapun untuk mencari Keuntungan Mekanis dari tuas dituliskan dalam persamaan rumus berikut:

$KM = \frac{W}{F} = \frac{L_k}{L_b}$

Ada tiga titik penting dalam tuas yaitu titik beban (W), titik tumpu (T) dan titik kuasa (F). Posisi titik-titik penting tersebut menentukan jenis tuas.

Adapun Pengungkit/Tuas merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang paling banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Contoh alat- alat yang merupakan pengungkit antara lain gunting, linggis, jungkat- jungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, koper, pinset, dan sebagainya. Tabel 3. menunjukkan berbagai jenis pengungkit yang dikelompokkan berdasarkan variasi letak titik tumpu, lengan kuasa, dan lengan beban.

Jenis Pengungkit	Penerapan dalam Kehidupan	Konsep Pengungkit
Jenis Pertama
Jenis Kedua
Jenis Ketiga

Pengungkit dapat memudahkan usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. Agar kita dapat mengetahui besar gaya yang dilipatgandakan oleh pengungkit maka kita harus menghitung keuntungan mekanisnya. Cara menghitung keuntungan mekanisnya adalah dengan membagi panjang lengan kuasa dengan panjang lengan beban. Panjang lengan kuasa adalah jarak dari tumpuan sampai titik bekerjanya gaya kuasa. Panjang lengan beban adalah jarak dari tumpuan sampai dengan titik bekerjanya gaya beban. Agar kamu mudah memahaminya, perhatikan Gambar 9!

Karena syarat kesetimbangan tuas adalah

$F_B$ x $L_B = F_K$ x $L_K$

dan,

$KM = \frac{F_B}{F_K}$

maka,

$KM_{tuas} = \frac{L_K}{L_B}$

dengan:
$KM$ = keuntungan mekanis
$F_B$ = gaya beban
$F_K$ = gaya kuasa
$L_K$ = lengan kuasa
$L_B$ = lengan beban

Ayo Kita Lakukan : Aktivitas Pengungkit/Tuas

Jika terdapat dua orang yang memiliki berat badan berbeda, yaitu gemuk dan kurus ingin bermain jungkat-jungkit, di manakah posisi yang dapat diduduki orang yang gemuk jika orang yang kurus duduk di ujung kiri? Coba jawab pertanyaan ini dengan bantuan kegiatan berikut.

Apa yang kamu perlukan?

Set percobaan pengungkit seperti pada Gambar 10.

Apa yang harus kamu lakukan?

1. Susunlah set percobaan seperti pada Gambar 10.

Tentukan sisi yang bertindak sebagai kuasa dan bertindak sebagai beban.
Gantungkan beban gantung pada sisi beban dan beban gantung lain pada sisi kuasa.
Aturlah jaraknya antara beban dan kuasa hingga posisinya seimbang.
Lakukan langkah 2-4 sebanyak 5 kali dengan menambah berat beban $(F_B)$, tetapi letak beban $(L_B)$ dan berat kuasa $(F_K)$ tetap. Amati dan catat datanya pada Tabel berikut

Latihan Tabel

Lakukan pengamatan terhadap berbagai macam aktivitas yang sering dilakukan oleh orang-orang di sekitarmu! Menurut pendapatmu, aktivitas-aktivitas tersebut lebih mudah dilakukan dengan menggunakan alat bantu atau dengan tangan saja?

No	$F_{b (N)}$	$L_{b (m)}$	$F_{k (N)}$	$L_{k (N)}$	$F_b$ x $L_{b (N)}$	$F_k$ x $L_{k (N)}$	Keterangan
1
2
3
4
5

Cek Jawaban

Ayo, Kita Lakukan!

Apa yang harus kamu lakukan?

Identifikasi minimal 5 macam alat-alat yang termasuk pesawat sederhana yang ada di rumahmu.

Catatlah hasilnya pada kolom berikut!

No	Barang/Alat
1
2
3
4
5

Submit