Perhatikan gambar tuas berikut! Tuas dalam keadaan seimbang saat posisi beban dan kuasa seperti gambar. Jika titik tumpu kemudian digeser 10 cm mendekati beban,

Kelas: VIII

Mata Pelajaran: Fisika

Materi: Pesawat Sederhana

Kata Kunci:  Tuas yang Setimbang

Jawaban pendek:

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…

d. menggeser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 40 cm

Jawaban panjang:

Pada soal ini pada tuas terjadi kesetimbangan, sehingga ebrlaku rumus.

w L₁ = F L₂

Dimana:

w = beban (dalam satuan Newton)

L₁ = lengan beban (dalam satuan meter, cm)

F = gaya kuasa yang bekerja (dalam satuan Newton)

L₂ = lengan kuasa (dalam satuan meter, cm)

Sehingga besar kuasa dalam kesetimbangan, bila beban sebesar 800 N, lengan beban 40 cm dan lengan kuasa 160 cm, adalah:

F = w L₁ / L₂

   = (800)(40) / (160)

   = 32000/ 160

   = 200 N

Jika titik tumpu kemudian digeser 10 cm mendekati beban, maka lengan beban berubah menjadi:

L₁’ = L₁ - 10

       = 40 – 10

       = 30 cm

Sehingga persamaan yang terjadi bila:

a.mengurangi kuasa sebesar 10 N

Lengan kuasa berubah menjadi:

L₂’ = L₂ + 10

       = 160 + 10

       = 170 cm

Kuasa berubah menjadi:

F ‘ = F – 10

      = 200 – 10

       = 190 N

Persamaan menjadi:

w L₁' = F L₂'

(800) (30) = (200)(190)

24000 = 38000 (tidak sesuai)

jadi pada kondisi (a) tuas tidak setimbang.

b. menambah kuasa agar menjadi 200 N

Pernyataan (b) salah, karena kondisinya sama dengan pernyataan (a), atau tidak setimbang.

c. menggeser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 50 cm

Lengan kuasa berubah menjadi:

L₂’ = L₂ - 50

       = 160 - 50

       = 110 cm

Persamaan menjadi:

w L₁' = F L₂'

(800) (30) = (200)(110)

24000 = 22000 (tidak sesuai)

jadi pada kondisi (c) tuas tidak setimbang.

d. menggeser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 40 cm

Lengan kuasa berubah menjadi:

L₂’ = L₂ - 40

       = 160 - 40

       = 120 cm

Persamaan menjadi:

w L₁' = F L₂'

(800) (30) = (200)(120)

24000 = 24000 (sesuai)

jadi pada kondisi (d) tuas menjadi kembali setimbang.