Cara menyelesaikan soal pesawat sederhana adalah sebagai berikut:
Seseorang memiliki tujuan mengangkat beban W yang beratnya 5 kilogram, seperti yang digambarkan pada Gambar.
1. Soal Pesawar Sederhana Pertama
Jika diketahui jarak antara W dengan engsel 40 cm dan jarak antara bisep dengan engsel 4 cm, maka keuntungan mekanik yang dapat dicapai adalah...
- A. 0,05
- B. 0,10
- C. 4
- D. 56
- E.13
Cara Mengerjakan
Kalian harus mengunakan persamaan keuntungan mekanis untuk menyelesaikan contoh soal pesawat sederhana ini.
KM : Keuntungan mekanik
Fb : yaitu gaya beban (N)
Fk : yaitu gaya Kuasa (N)
Lk : lengan kuasa (m)
Lb : lengan beban (m)
Telah diketahui,
- Karena ada jarak empat cm antara bisep dan engselnya, Lk juga sama empat cm.
- Karena W terletak empat puluh sentimeter dari engsel, Lb juga harus empat puluh sentimeter.
Maka, keuntungan mekanis nya
KM = Lk/Lb = 4cm/40 cm = 0,1 kali
Jadi, jawaban yang benar adalah B.0.10
2. Soal Pesawar Sederhana Kedua
Besar gaya atau F yang diperlukan adalah ....
- A.30 N
- B.50 N
- C.20N
- D.100 N
- E.420N
Cara Mengerjakan
Kalian harus memiliki pemahaman yang kuat tentang gagasan sistem torsi dan kesetimbangan untuk menyelesaikan contoh langsung soal yang melibatkan bidang ini.
Dari soal dapat diketahui,
- Karena beban memiliki massa 200 N, kita dapat menyimpulkan bahwa Wb = 200 N
- Karena ada jarak 30 cm antara beban dan tumpuan, Lb = 30 cm
- Karena ada jarak enam puluh sentimeter antara tempat gaya F dan tumpuan, Lk = enam puluh sentimeter
Yang ditanya, Gaya F..
Berikut ini berlaku berdasarkan persamaan yang menggambarkan sistem keseimbangan benda tegar:
Jadi, jawaban yang benar adalah D.100 N.
3. Soal Pesawar Sederhana Ketiga
Ilustrasi berikut menggambarkan tangan seseorang yang sedang memegang bola seberat 4,2 kilogram sambil mempertahankan posisi lengan atas vertikal dan lengan bawah horizontal. Diketahui bahwa massa lengan atas adalah 2 kilogram, dengan pusat massa terletak 12 cm dari sumbu sendi siku. Selain itu, diketahui juga bahwa jarak dari bola ke sumbu sendi siku adalah 30 sentimeter, dan percepatan gravitasi adalah 9,8 meter per detik.
Otot trisep menerapkan gaya tarik F pada ujung tulang lengan yang berjarak tiga sentimeter dari sumbu untuk mempertahankan posisi horizontal lengan bawah. Besar gaya F adalah...
- A.540 N
- B.490 N
- C. 420 N
- D. 10 N
- E. 79 N
Cara Mengerjakan:
Kalian harus memiliki pemahaman yang kuat tentang sistem kesetimbangan dan gagasan sistem torsi untuk menyelesaikan contoh langsung soal yang melibatkan bidang ini.
Dari soal diatas sudah diketahui,
- Massa bola adalah 4,2 kilogram, sehingga gaya W = mg = 41,16 newton.
- Massa lengan atas adalah 2 kilogram, sehingga gaya F1 = mg = 19,6 newton.
- Jarak antara bola dan sumbu sendi siku adalah 30 sentimeter, sehingga Lb sama dengan jarak tersebut. Pusat massa terletak 12 sentimeter dari sumbu sendi siku, membuat L1 sama dengan jarak tersebut.
- Karena gaya tarik F bekerja pada ujung tulang lengan yang berjarak tiga sentimeter dari sumbu, kita dapat menarik kesimpulan bahwa Lk = tiga sentimeter.
Ditanya, berapa gaya F = ....?
Berikut ini berlaku berdasarkan persamaan yang menggambarkan sistem keseimbangan benda tegar:
Jadi, jawaban yang benar adalah B.490 N.
4. Soal Pesawar Sederhana Keempat
Jika jarak titik tangkap w ke titik tumpu adalah 100 sentimeter dan jarak titik tangkap gaya otot lengan ke titik tangkap w adalah 60 sentimeter, maka gaya yang harus dikerahkan oleh otot lengan terhadap lantai di agar tetap diam dalam posisi t serupa adalah..
- A. 40 N
- B.118 N
- C.420 N
- D.500 N
- E. 1580 N
Cara Mengerjakan:
Kalian harus memiliki pemahaman yang kuat tentang gagasan sistem torsi dan kesetimbangan untuk menyelesaikan contoh langsung soal yang melibatkan bidang ini.
Dari soal diatas telah diketahui :
Massa Zaidan adalah 80 kg, jadi W = mg = 800 N
Jarak 100 sentimeter yang memisahkan titik tangkap w dari titik tumpu dilambangkan dengan lambang Lb = 100 cm. Namun jarak 60 cm yang memisahkan titik tangkap k dengan titik tangkap w dilambangkan dengan simbol Lk = 160 cm.
Ditanya, berapa gaya F = ....?
Berikut ini berlaku berdasarkan persamaan yang menggambarkan sistem keseimbangan benda tegar:
Jadi, jawaban yang benar adalah D.500 N.
5. Soal Pesawar Sederhana Kelima
Ade yang memiliki lengan bawah seberat 100 N memperagakan cara mengangkat beban seberat 100 N.
Besarnya gaya otot, dilambangkan dengan F0, yang harus dilakukan Ade agar berada pada posisi seperti pada gambar adalah.. (gaya diasumsikan tegak lurus tulang).
- A.200 N
- B.600 N
- C.700N
- D.1200 N
- E.1400N
Cara Mengerjakan:
Kalian harus memiliki pemahaman yang kuat tentang gagasan sistem torsi dan kesetimbangan untuk menyelesaikan contoh langsung soal yang melibatkan bidang ini.
Dari soal diatas telah diketahui :
- Beban 100 N, jadi Wb = 100 N
- panjang lengan bawah 5 cm + 20 cm, maka Llb = 25 cm
- Karena gaya tarik F0 bekerja pada ujung tulang lengan yang berjarak 3 cm dari sumbu, maka dapat dihitung Lk = 5 cm.
- berat lengan dari siku sejauh 5 cm + 20 cm + 20 cm, jadi Lb = 45 cm
- lengan bawah dengan beratn 100 N, jadi WL = 100 N
Yang ditanya F0 = ….?
Berikut ini berlaku berdasarkan persamaan yang menggambarkan sistem keseimbangan benda tegar:
Jadi, jawaban yang tepat adalah E. 1400 N
6. Soal Pesawar Sederhana Keenam
Amara ingin memindahkan sebuah batu dengan bantuan tongkat kayu yang panjangnya 120 cm dan beratnya akan diabaikan dalam proses seperti pada soal nomor 6 di bawah ini.
Jika berat yang harus diangkat adalah 20 kg dan jarak yang harus ditempuh adalah 100 cm, maka besarnya gaya yang diperlukan untuk mengangkatnya adalah...
- A.242342 N
- B.1645 N
- C.104N
- D.821 N
- E.40N
Cara Mengerjakan:
Kalian harus memiliki pemahaman yang kuat tentang gagasan sistem torsi dan kesetimbangan untuk menyelesaikan contoh langsung soal yang melibatkan bidang ini.
Dari soal diatas telah diketahui :
- Karena massa beban adalah 20 N, kita dapat menghitung Wb = 200 N
- Jika jarak antara beban dan tumpuan dikurangi 100 sentimeter, kita mendapatkan 20 sentimeter.
- 100 sentimeter memisahkan lokasi gaya F dan tumpuan; akibatnya, Lk sama dengan 60 sentimeter.
Ditanya, berapa gaya F = ....?
Berikut ini berlaku berdasarkan persamaan yang menggambarkan sistem keseimbangan benda tegar:
Jadi, jawaban yang tepat adalah E. 40 N.
7. Soal Pesawar Sederhana Ketujuh
Gambar di bawah menggambarkan tangan seseorang yang sedang memegang beban seberat kira-kira tiga kilogram sambil mempertahankan posisi horizontal dengan lengan bawahnya. diketahui bahwa lengan atas memiliki massa 2 kilogram, dengan pusat massa terletak 12 sentimeter dari sumbu sendi siku. Diketahui juga bahwa jarak dari beban ke sumbu sambungan siku adalah 30 sentimeter, dan percepatan gravitasi adalah 9,8 meter per detik.
Otot bisep menerapkan gaya tarik F lima sentimeter dari sumbu tulang lengan bawah untuk mempertahankan beban sambil menjaga lengan bawah dalam posisi horizontal. Intensitas gaya dilambangkan dengan...
- A. 440 N
- B.434 N
- C. 223 N
- D.231N
- E. 237 N
Cara Mengerjakan:
Kalian harus memiliki pemahaman yang kuat tentang gagasan sistem torsi dan kesetimbangan untuk menyelesaikan contoh langsung soal yang melibatkan bidang ini.
Dari soal diatas telah diketahui :
Ditanya, berapa F = ....?
Berikut ini berlaku berdasarkan persamaan yang menggambarkan sistem keseimbangan benda tegar:
Jadi, jawaban yang benar adalah C.223 N.
Sekian cara mengerjakan beberapa contoh soal Pesawat Sederhana serta pembahasanya, semoga dapat menjadi ilmu yang berguna untuk kalian. Terimakasih !