pesawat sederhana · web viewkeuntungan mekanis katrol bergerak tunggal seperti gambar dibawah ini...
TRANSCRIPT
SOAL PILIHAN GANDA PESAWAT SEDERHANA 3
1. Bila kita akan mencabut paku dari dinding, supaya lebih gampang kita menggunakan ...A. obengB. paluC. penarik gabusD. catut
2. Gaya ungkit pada tuas dapat diperkecil dengan cara ...A. memperpanjang lengan kuasaB. memperpendek lengan bebanC. menggeser titik tumpu ke arah bebanD. memperpanjang lengan beban
3. Dengan katrol bergerak beban ½ kwintal beras dapat diangkat. Maka gaya kuasa yang dilakukan adalah ...A. 10 kg C. 20 kgB. 15 kg D. 25 kg
4. Untuk mengangkat beban seperti terlihat pada gambar, dipoerlukan gaya F sebesar ...
F
O
B A
m = 100 kg
A. 500 N C. 1500 NB. 1000 N D. 2000 N
5. Sebuah beban dapat diangkat dengan melakukan gaya 10 N pada suatu katrol yang
mempunyai keuntungan mekanis 4. Berat beban yang diangkat sebesar ...A. 0,4 newton C. 114 newtonB. 2,5 newton D. 40 newton
6. Perbandingan lengan beban dan lengan kuasa pada tuas 3 : 5. Bila kuasa sebesar 60 N, maka beban yang dapat diangkat sebesar ...A. 36 N C. 64. NB. 100 N D. 72 N
7. Pada tuas gaya sebesar 50 N mampu mengangkat beban 150 N. Keuntungan mekanis tuas ini adalah ...A. 1/3 C. 30B. 3 D. 300
8. Kuasa sebesar 75 N diperlukan untuk mengangkat sebuah peti dengan katrol bergerak. Keuntungan mekanis katrol = 3. Maka berat peti adalah ...A. 25 N C. 125 NB. 37,5 N D. 225 N
9. Cara di bawah ini dapat memperkecil gaya yang kita perlukan untuk mengungkit sebuah beban, kecuali ...A. memperpanjang lengan kuasaB. memperpanjang lengan bebanC. memperpendek lengan bebanD. mendekatkan titik tumpu terhadap beban
1
10. Berdasarkan gambar berikut, maka pernyataan yang benar adalah ...
F
B
A C
D
A. A titik beban, AC lengan kuasaB. B titik beban, AB lengan bebanC. C titik kuasa, AB lengan kuasaD. D titik beban, AC lengan beban
11. Pesawat sederhana pada dasarnya adalah alat yang digunakan untuk …
A. mengurangi usahaB. memperkuat usaha C. menghilangkan usahaD. memudahkan usaha
12. Alat yang bekerja dengan dasar tuas jenis pertama adalah …A. tang C. gerobag dorongB. pencabut paku D. pemecah kemiri
13. Pesawat sederhana yang dapat mengubah gaya tarik menjadi gaya angkat adalah ..A. tuas C. tanggaB. gunting D. katrol
14. Kelompok alat yang tidak bekerja berdasarkan prinsip tuas adalah …A. timbangan dacin, gunting, gerebagB. pemecah kemiri, pinset, pencabut C. pisau, tangga, loteng, jalan dipegunungan D. jungkit-jungkit, pembuka botol, kakatua
15. w = 450N 1,5 m
F = ?
0,5 mBerapa kuasa untuk mengankat beban w pada gambar diatas ?A. 400 N C. 150 NB. 300 N D. 100 N
16. Keuntungan mekanis katrol bergerak tunggal seperti gambar dibawah ini adalah ..A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
17. Alat –alat yang bekerja dengan prinsip bidang miring adalah …A. katrol, tuas, sekrup
2
B. kapak, sekrup, gunting C. linggis, tangga, tuasD. pisau, tangga, sekrup
18. Sebuah drum minyak dinaikkan ke atas truk setinggi 2 meter. Jika bidang miring yang digunakan panjangnya 4 meter dan berat drum 200 N, maka gaya dorong yang diperlukan …..NA. 800 C. 100B. 400 D. 50
19. Apabila hanya dengan gaya 20 N kita dapat mengungkit sebuash batu yang beratnya 400 N dengan sebuah tuas, berarti keuntungan mekanik alat itu adalah ....A. 2 C. 20B. 4 D. 40
20. Usaha yang diperlukan untuk mengangkat sebuah peti pada bidang miring yang panjangnya 2 meter dan tinggi bidang miring 80 cm, bila berat peti 500 N adalah ...A. 400 joule C. 1000 jouleB. 800 joule D. 2000 joule
21. Semua alat untuk memudahkan usaha disebut …A. Tuas B. bidang miring C. pesawat sederhana D. katrol
22. Tiap-tiap alat yang dapat mempermudah melakukan melakukan usaha dinamakan …A. Pesawat B. katrol C. tuas D. bidang miring
23. Alat untuk memindahkan batu yang besar dengan mudah dan praktis adalah …A. Roda dorong B. pengungkit C. gerobak D. kapak
24. Berikut yang merupakan tuas kelas pertama adalah …A. Tang dan linggis. C. gunting dan lengan manusiaB. Pembuka tutup botol dan gunting D. alat pancing dan tang
25. Berikut ini yang merupakan prinsip bidang miring adalah …A. Tangga, sekop, dan gunting C. sekrup, baji, dan tangga.B. Gunting gerobak, dan terasering D. tang, linggis, dan sekrup
26. Sebuah tuas mempunyai panjang 3,75 m dan mempunyai lengan beban 1,5 m. untuk mengangkat beban seberat 150 , maka diperlukan gaya sebesar …A. 60 N . B. 120 N C. 300 N D. 180 N
27. Jarak antara titik tumpu dengan beban disebut …A. Lengan beban B. lengan kuasa C. beban D. kuasa
28. Lengan kuasa adalah …A. Jarak antara ujung-ujung papan pengungkit C. jarak antara titik beban dan titik kuasaB. Jarak antara titik beban dengan titik tumpu D. jarak antara titik kuasa dengan titik tumpu.
29. Sebuah tuas mempunyai lengan kuasa 75 cm dan lengan beban 25 cm. Keuntungan mekanik tuas tersebut adalah …A. 1 B. 2 C. 3 D. 0,3
30. Sebuah pengungkit dengan panjang 3 m digunakan untuk mengangkat batu yang beratnya 2.000 N. Jika panjang lengan kuasa 2,5 m, gaya yang dibutuhkan adalah …A. 100 N B. 200 N C. 300 N D. 400 N.
31. Keuntungan mekanis untuk soal nomor 7 adalah …A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
32. Keuntungan mekanik dari katrol tunggal bergerak adalah …A. 4 B. 3 C. 2 D. 1
33. Suatu katrol yang penggeraknya (katrolnya) ikut bergerak bersama beban adalah …A. Katrol tetap B. katrol bergerak C. katrol ganda D. katrol campuran
3
34. Sebuah beban diangkat dengan katrol tetap. Jika gaya yang digunakan adalah 24 N, berat beban adalah …A. 48 kg B. 24 kg C. 12 kg D. 8 kg
35. Keuntungan yang diperoleh dari sebuah katrol tetap adalah …A. Memperkecil gaya yang diperlukan C. memperoleh perubahan arah mekanikB. Adanya keuntungan mekanik D. mengurangi usaha yang dilakukan
36. Dalam katrol tetap, gaya yang diperlukan untuk mengangkat sebuah beban sama dengan …A. Berat beban B. volume beban C. massa beban D. tinggi beban
37. Tangga untuk naik ke loteng adalah salah satu contoh pesawat sederhana …A. Tuas B. bidang miring C. katrol D. roda berporos
38. Besarnya keuntungan mekanik pada katrol bergerak adalah …A. 1 B. 2 C. 10 D. tergantung berat
39. Sebuah bidang miring memiliki panjang 7 m dan tinggi 1,4 m. untuk mendorong beban seberat 600 N diperlukan gaya sebesar …A. 200 N B. 140 N C. 120 N D. 60 N
40. Untuk mengangkat benda-benda yang sangat berat, lebih efektif menggunakan …A. Katro tetap C. katrol tunggal bergerakB. Katrol berganda D. tuas
41. Sekrup merupakan contoh dari pesawat sederhana untuk memudahkan kerja yang prinsip kerjanya menggunakan …A. Tuas B. katrol tetap C. bidang miring D. katrol bebas
42. Sebuah bidang miring tingginya 1 m dan panjangnya 5 m. Jika berat benda yang akan dipindahkan 1.880 N, gaya yang diperlukan adalah …A. 37,6 N B. 376 N C. 940 N D. 9.400 N
43. Tuas yang memiliki keuntungan mekanismenya paling besar adalah yang lengan kuasa dan lengan bebannya masing-masing …A. 60 cm dan 7,5 cm C. 27 cm dan 4,5 cmB. 50 cm dan 5 cm . D. 10 cm dan 4 cm
44. Bila berat beban 1.500 N, maka gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban itu bila menggunakan katrol bergerak dengan hanya satu katrol adalah …A. 750 N B. 1.500 N C. 3.000N D. tergantung ketinggian
45. Sebuah bidang miring tingginya 1 m dan panjangnya 5 m. Bila berat benda yang akan dipindahkan 1880 N, maka gaya yang diperlukan adalah …A. 376 N. B. 940 N C. 9400 N D. 37,6 N
46. Seorang siswa diminta untuk mengambil alat- alat seperti pada gambar berikut :
Dari keempat alat tersebut yang bekerja berdasarkan prinsip tuas adalah ….
A. (1) dan (3) B. (2) dan (3) C. (2) dan (4) D. (3) dan (4)
47. Perhatikan gambar produk teknologi berikut !
4
Diantara keempat pesawat sederhana berikut yang memiliki prinsip kerja sejenis dengan produk teknologi tersebut adalah ….
48. Perhatikan gambar berikut ini !
Kelompok pesawat sederhana yang sejenis dengan gambar tersebut adalah ....
49. Gambar berikut ini yang prinsip kerjanya sesuai dengan tuas jenis kedua adalah ....
50. Seorang siswa melakukan kegiatan dengan menggunakan produk teknologi berikut :
Untuk memperbesar keuntungan mekanik alat tersebut, maka yang harus dilakukan adalah .... A. memindahkan ibu jari dan telunjuk mendekati titik A B. meletakkan ibu jari dan telunjuk tepat ditengah tengah titik B dan C C. memindahkan ibu jari dan telunjuk mendekati titik C D. meletakkan ibu jari dan telunjuk tepat di titik A
51. Alat yang bekerja berdasarkan prinsip bidang miring adalah ....
52. Perhatikan gambar berikut !
5
Alat yang memiliki prinsip kerja seperti gambar di atas adalah ....
. A. B. C. D.
53. Alat dalam kehidupan sehari-hari yang memiliki prinsip kerjanya sama dengan gambar di samping adalah .....
A. B. C. D.
54. Keuntungan mekanis dari sistem katrol yang ditunjukkan oleh gambar adalah ....
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 55. Apabila AB = 15 cm dan AC = 20 cm, maka agar setimbang beban Q adalah....
a. 200 N b. 150 N c. 100 N d. 50 N
56. Perhatikan gambar katrol berikut! Besarnya gaya F adalah....
A. 10 N B. 20 N C. 30 N D. 40 N57. Perhatikan gambar berikut ini !
6
Benda seberat 500 N dinaikkan ke atas tembok setinggi 4 m menggunakan bidang miring sepanjang 16 m. Kuasa yang digunakan adalah.... A. 125 N B. 250 N C. 500 N D. 2000 N58. Perhatikan gambar berikut !
Seorang siswa memindahkan batu dengan alat seperti pada gambar. Agar usaha yang dilakukannya lebih mudah, maka titik tumpu harus ditempatkan pada jarak ….
A.30 cm dari titik AB.100 cm dari titik BC.40 cm dari titik AD.125 cm dari titik B
59. Perhatikan gambar berikut !
Apabila panjang tuas keseluruhan 100 cm, maka besar gaya F adalah …. A. 60 NB. 80 NC. 100 ND. 400 N60.Jika kita menggunakan katrol bebas dengan 1 katrol maka jika kita mengangkat benda 100 N maka gaya kuasanya adalah ....A. 50 N B. 100 N C. 150 N D. 200 N
61) Keuntungan mekanik katrol tetap yang kita gunakan untuk mengerek bendera adalah ....
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
62 Seorang menaikkan adonan semen yang beratnya 60 N ke atas bangunan dengan timba( katrol tetap) . Maka gaya yang kita keluarkan untuk mengangkat benda tersebut adalah ....
A. 25 N B. 30 N C. 60 N D. 120 N 63 Pesawat sederhana yang prinsip kerjanya sama dengan penjepit kertas (steples) adalah ...A. skrup B. pencatut paku C. dokar D. tangga
7
64 Perhatikan data di bawah ini! I. tang untuk mencatut paku II. pemotong kertas pada tukang fotokopi III gerobak dorong roda satu IV. orang sedang memancing Prinsip tuas jenisnya sama adalah nomer...
A. I dan II B. I dan III C. II dan IIII D. III dan IV
65 Sebuah tongkat panjangnya 1,5 m digunakan sebagai pengungkit. Jika benda seberat 50 N berada pada jarak 0,5 m dari titik tumpu besar gaya yang digunakan untuk mengangkat benda adalah....
A. 5 N B. 10 N C. 20 N D. 25 N
66
Perhatikan gambar di bawah ini! ..
jika beban yang diangkat seberat 300 N maka besar usaha nya adalah ....A. 100 N B. 150 N C. 200 N D. 300 N
67
Perhatikan gambar di bawah ini!
Yang prinsip kerjanya berdasarkan prinsip bidang miring ditunjuukan pada nomer
A. 1 dan 2 B. 1 dan 3 C. 2 dan 3 D. 3 dan 4
68
Perhatikan gambar di bawah ini!
Berapakah besar gaya yang harus di keluarkan untuk mengankat beban tersenbut!
A. 750 B. 1000 C. 1500 D. 2000 69 Perhatikan gambar di bawah ini!
8
Berapakah besar kuasa yang harus diberikanA. 1000 N B. 2000 N C. 2500 N D. 3000 N 70 Pengugkit yang titik bebannya terletak di atara titik tumpu dan titik kuasa terdapat pada ...A. jungkat-jungkit B. sekop C. pintu berengsel D. pembuka botol
71. Suatu alat untuk mempermudah usaha disebut ...
a. Alat energi
b. Alat usaha
c. Pesawat
d. Tuas
72. Berikut ini macam-macam pesawat sederhana, kecuali ...
a. Tuas
b. Katrol
c. Bidang miring
d. Bidang datar
73. Dari gambar berikut, bagian-bagian pengungkit atau tuas secara berurutan menurut no. 1, 2, 3, 4 adalah
...
4
1 3
2
a. Beban, lengan beban, lengan kuasa, kuasa
b. Luasa, lengan kuasa, lengan beban, beban
c. Kuasa, titik kuasa, lengan beban, beban
d. Lengan beban, lengan kuasa, beban, kuasa
74. Alat-alat di bawah ini bekerja berdasarkan prinsip tuas,kecuali ...
a. Dongkrak hidrolik
b. Pengungkit
c. Timbangan analitis
d. Katrol
75. Perhatikan gambar sistem tuas berikut ini !
9
Jika perbandingan lengan beban dan lengan kuasa 2 : 5, maka gaya untuk mengangkat beban sampai
setimbang adalah ...
a. 20 N
b. 125 N F
c. 225 N 500 N
d. 500 N
76. Sebuah tuas akan memiliki keuntungan mekanis maksimal jika ...
a. Lengan beban sama dengan lengan kuasa
b. Lengan beban lebih besar atau sama dengan lengan kuasa
c. Lengan beban lebih besar dari lengan kuasa
d. Lengan beban lebih kecil dari lengan kuasa
77. Keuntungan mekanik suatu tuas adalah 4, Jika beban yang akan diangkat beratnya 200 N, gaya yang
diberikan pada lengan kuasa adalah ...
a. 800 N
b. 204 N
c. 196 N
d. 50 N
78. Katrol yang memiliki keuntungan mekanik satu adalah ...
a. Katrol tunggal bergerak
b. Katrol tunggal tetap
c. Sistem katrol bergerak
d. Katrol bergerak arah mendatar
79. Katrol berikut ini memiliki keuntungan mekanik sebesar ...
a. 1/3
b. 1
c. 3
d. 6
80. Berikut ini alat yang bekerja berdasarkan bidang miring adalah ...
a. Pisau, pasak, tangga
b. Ayunan, pasak, pisau
c. Katrol, pisau, sekrup
d. Sekrup, tangga, palu
81. Seorang hanya mampu mengangkat benda dengan gaya 40 N. Bila benda tersebut diangkat dengan
menggunakan satu katrol tetap, maka berat benda sebesar ...
a. 20 N
b. 40 N
10
c. 60 N
d. 80 N
82. Sebuah sistem katrol yang menggunakan 2 buah blok katrol, masing-masing dengan 3 katrol, memiliki
keuntungan mekanis sebesar ...
a. 2
b. 3
c. 6
d. 8
83. Untuk memindahkan sebuah peti ke atas truk adalah lebih mudah dengan menggunakan bidang miring,
sebab bidang miring
1. Dapat mempermudah melakukan usaha
2. Dapat mengurangi usaha
3. Dapat menambah usaha
Yang benar adalah ...
a. 1
b. 2
c. 3
d. 1 dan 3
84. Untuk ketinggian tertentu, keuntungan bidang miring itu makin besar apabila panjang bidang ...
a. Makin kecil
b. Makin besar
c. Sama dengan tinggi bidang
d. Nol
85. Keuntungan mekanik baji bergantung kepada perimbangan antara ...
a. Panjang dan tebal
b. Panjang dan tinggi
c. Lengan beban dan lengan kuasa
d. Beban dan kuasa
86. Sebuah bidang miring memiliki pangjang 6 m dan menyandar pada ketinggian 3 m. Keuntungan
mekanik bidang miring tersebut adalah ...
a. 18
b. 9
c. 2
d. 0,5
87. Sebuah benda beratnya 2500 N dipindahkan ke suatu tempat yang tingginya 2 m dengan menggunakan
bidang miring. Bila jarak yang ditempuh benda 8 m, maka gaya yang harus dilakukan sebesar ...
a. 625 N
b. 1.250 N
c. 5.000 N
d. 10.000 N
88. Papan bidang miring licin sepanjang 3,2 m disandarkan pada bak mobil yang tingginya 80 cm dari tanah.
Papan ini digunakan untuk memindahkan beban yang beratnya500 N ke bak mobil. Gaya dorong minimum
yang diperlukan ...
11
a. 450 N
b. 300 N
c. 250 N
d. 125 N
89. Keuntungan mekanik yang diperoleh roda bergandar itu berwujud ...
a. Energi
b. Kecepatan
c. Arah
d. Gaya
90. Roda gigi dapat digunakan untuk :
1. Mengubah besar gaya
2. Mengubah besar kecepatan putar
3. Mengubah arah kecepatan putar
4. Memperkecil usaha yang harus dilakukan
Yang benar adalah ...
a. 1, 2 dan 3
b. 2, 3 dan 4
c. 3, 4 dan 1
d. 1, 2, 3 dan 4
91. Setiap alat yang berguna untuk memudahkan pekerjaan manusia disebut . . . a. Tongkat b. Mesin c. Pesawat d. Dongkrak
92. Tujuan menggunakan pesawat sederhana adalah . . . a. melipatgandakan gaya b. menetapkan arah gaya c. menempuh jarak yang lebih dekat d. memperkecil gaya
93. Yang tidak termasuk kelompok pesawat sederhana yaitu . . . a. Tuas b. bidang miring c. roda berporos d. benda berat
94. Permukaan datar dengan salah satu ujungnya lebih tinggi dari pada ujung yang lain disebut . . a. bidang datar b. bidang miring c. Tumpuan d. Kuasa
95. Yang digunakan untuk mengangat atau menarik benda adalah . . . a. bidang miring b. roda berporos c. Tuas
12
d. Katrol
96. Dibawah ini adalah macam-macam katrol, kecuali . . . a. katrol lepas b. katrol tetap c. katrol bebas d. katrol majemuk
97. Dua katrol yang dipasang secara berdampingan pada satu poros, merupakan . . . a. katrol majemmuk b. blok katrol c. katrol bebas d. katrol tetap
98. Posisi beban berada diantara kuasa dan titik tumpu, merupakan tuas golongan . . . a. Pertama b. Kedua c. Ketiga d. Keempat
99. Disebut apakah gaya yang bekerja pada tuas ? a. Beban b. titik tumpu c. Fulkrum d. Kuasa
100. Contoh dari alat yang menggunakan roda berporos adalah . . . a. setir mobil b. timbaan air c. Gunting d. jungkit-jungkit
B. SOAL URAIAN PESAWAT SEDERHANA
1. Sebuah almari akan dipindahkan ke bak truk yang tingginya 1 m dengan menggunakan bidang miring yang panjangnya 10 m. Massa almari adalah 30 kg. Besar gravitasi bumi di tempat tersebut 10 m/det2. Berapakah besar gaya yang diperlukan untuk memindahkan almari itu ?
2. Sebuah catut dengan panjang lengan beban 4 cm serta panjang lengan kuasa 16 cm. Catut digunakan untuk mencabut sebuah paku yang menancap pada balok kayu. Jika besar gaya pada paku 20 newton, berapakah besar gaya yang harus dibutuhkan untuk mencabut paku ?
3. Anwar akan memindahkan peti ke atas dengan menggunakan katrol bergerak. Besar gaya yang dikeluarkan Anwar 250 newton. Jika besar percepatan gravitasi bumi 10 m/det2, berapakah massa batu tersebut?
4. Sebuah neraca lengan digunakan untuk menimbang sekarung beras. Panjang lengan beban 8 cm dan panjang lengan kuasa 40 cm. Jika berat sekarung beras itu 30 newton, berapakah massa anak timbangan ? (gravitasi bumi 10 m/det2)
5. AB = 100 cm , AC = 40 cm , mB = 80 kg , Berapakah mK ?
B
C mK mB
A
13
Soal No. 1Seorang pekerja hendak menaikkan sebuah almari besi ke bak belakang truk dengan menggunakan bidang miring seperti gambar di atas. Jika massa almari 120 kg, dan percepatan gravitasi 10 m/s2, tentukan:a) gaya minimal yang diperlukan pekerja untuk menaikkan almarib) keuntungan mekanik bidang miring
Pembahasan
a) gaya minimal yang diperlukan pekerja untuk menaikkan almariF = h/S x Wdimanah = tinggi bidang miringS = panjang sisi miringW = berat beban (Newton)
Temukan berat almari lebih dulu W = m x g = 120 x 10 = 1200 NSehingga F = h/S x WF = 1/2 x 1200 = 600 Newton
b) keuntungan mekanik bidang miringKM = W/F = 1200/600 = 2atau bisa jugaKM = S/h = 2/1 = 2
Soal No. 2Cermati gambar bidang miring berikut ini.
Jika besar gaya F dalah 60 Newton, tentukan:a) keuntungan mekanik bidang miringb) berat beban
Pembahasana) keuntungan mekanik bidang miringKM = S/h S belum diketahui, temukan dengan phytagoras
S =√(42 + 32) = √25 = 5 meter
sehingga
KM = 5/3 = 1,67
b) berat bebanW = KM x F = 60 x 5/3 = 100 Newton
Soal No. 3Seorang anak memodifikasi sebuah katrol dan bidang miring untuk menaikkan sebuah balok seperti terlihat pada gambar berikut
14
Tentukan:a) gaya yang diperlukan anak untuk menaikkan balokb) keuntungan mekanik sistem katrol dan bidang miring
Pembahasana) gaya yang diperlukan anak untuk menaikkan balokF = h/S x WF = 3/5 x 1200 = 720 Newton
Gaya F kemudian dibagi ke dua buah tali, satu dipegang anak dan satu lagi terikat pada tonggak, sehingga F untuk anak saja adalah:Fanak = F : 2 =720 : 2 = 360 Newton
b) keuntungan mekanik sistem katrol dan bidang miring KM = W : Fanak = 1200 : 360 = 3,33
Soal No. 4Seorang pekerja pada bangunan menaikkan pasir dengan cara seperti terlihat pada gambar berikut:
Tentukan gaya yang dikeluarkan oleh pekerja untuk beban seberat 50 N, dan keuntungan mekanik dari katrol!
PembahasanKatrol tetap seperti gambar diatas mempunyai KM = 1, sehingga F = WF = 50 N Keterangan : Kalo gaya yang diperlukan sama saja dengan berat benda yang diangkat, lantas dimana untungnya menggunakan katrol tetap? Katrol tetap seperti gambar diatas berfungsi untuk mengubah arah gaya, sehingga beban bisa naik ke atas dengan tarikan ke arah bawah. Di lapangan, menarik beban ke arah bawah melalui katrol terasa lebih mudah dari menarik beban langsung ke arah atas.Soal No. 5Sistem katrol digunakan pada suatu proyek bangunan seperti gambar berikut
Tentukan gaya yang diperlukan untuk menaikkan beban seberat 120 Newton!
PembahasanPerhatikan beban (katrol warna merah), 2 tali yang menariknya, sehinggaF = W : 2 = 120 : 2 = 60 Newton
Soal No. 6Seorang anak sedang mengungkit sebuah batu.
15
Tentukan gaya yang diperlukan anak!
PembahasanRumus untuk pengungkit atau tuas:
F x Lk = W x Lb
Dimana:Lk = panjang lengan kuasa atau lengan gaya, dihitung dari titik kerja gaya ke tumpuLb = panjang lengan beban, dihitung dari titik beban hingga tumpu
sehingga:
F x Lk = W x Lb
F x 180 = 360 x 20 F = 40 Newton
Soal No. 7Perhatikan tuas di bawah ini.
Untuk menahan beban 600 Newton agar berada pada posisi seimbang, tentukan besar gaya F yang harus diberikan!
PembahasanData dari soal:Lb = 1/2 meterLk = 2 meter, perhatikan bukan 1 1/2 meter
F x Lk = W x Lb F x (2) = 600 x (1/2) F = 150 Newton
Soal No. 8Lihat gambar disamping!
Berapakah gaya yang diperlukan untuyk menarik beban?A. 10 B. 20 N
16
C. 30 ND. 40 N(Sumber soal: EBTANAS SMP Tahun 1995)
PembahasanPerhatikan katrol warna merah tepat di atas beban, ada 3 tali yang menarik beban, sehinggaF = W : 3 F = 60 : 3F = 20 Newton
Soal No. 9Perhatikan gambar di samping!
Besar kuasa (F) adalah....A. 200 NB. 250 NC. 500 ND. 2000 N(Sumber soal: EBTANAS SMP Tahun 1994-Modificated)
PembahasanF x Lk = W x Lb F x (2) = 1000 x (0,5) F = 500 : 2 = 250 Newton Massa kotak adalah 80 kg, dipindahkan dari atas tanah ke suatu tempat dengan ketinggian 1,5 m. Berapakah usaha dan gaya yang kita keluarkan bila :
a. kita angkat langsung ke atas !b. melalui bidang miring sepanjang 4,5 m !
Diketahui :m = 80 kgg = 10 m/s2 h = 1,5 ms = 4,5 m
a. mula2 kita cari berat benda dulu.... karena kita mengangkat benda secara langsung maka gaya ( F ) yang kita lakukan = berat benda ( w ) sedangkan jarak tempuhnya ( s ) = ketinggian ( h ) maka rumus usaha
berubah lambang, semula W = F.s menjadi W = w.h
b. Jika benda kita dorong melalui bidang miring.....
17
Untuk memahami lebih jelas bagaimana prinsip kerja tuas, perhatikan contoh soal berikut ini : Perhatikan gambar di bawah ini
Benda beratnya 1000 N diangkat dengan pengungkit seperti gambar diatas. Jarak Titik beban ke titik tumpu 50 cm dan jarak titik kuasa ke titik tumpu 2 m. Berapa besar gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban itu? Penyelesaian :
Diketahui :
B = 1000 N
Lb = 50 cm
Lk = 2 m = 200 cm
Ditanya : F = ..... ?
Jawab :
Sebuah peti beratnya 2000 N akan dipindahkan pada ketinggian 1,5 m melalui bidang miring yang panjangnya 3m. Berapa gaya yang diperlukan untuk memindahkan bidang miring tersebut?
Penyelesaian : Diketahui : B = 2000 N h= 1,5 m s = 3 m Ditanya : F = ..... ?
Jawab :
Jadi untuk mengangkat beban 2000N diperlukan gaya sebesar 1000 N
Berdasarkan prinsip katrol, orang menyusun katrol tunggal menjadi beberapa katrol yang bekerja sekaligus. Katrol yang demikian disebut sistem katrol atau katrol berganda
Beban beratnya 400 N diangkat dengan system katrol seperti gambar disebelah. Berapa gaya kuasa yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut?Penyelesaian :Pada katrol disebelah jumlah tali yang mengangkat beban berjumlah 4, maka keuntungan mekaniknya adalah 4 kali.
Jawab : Katrol tetap F = B Jadi F = 100 N
18
Sebuah batu seberat 500 N akan dipindahkan dengan tuas yang panjangnya 3 m. Untuk membuat sistem pengungkit, digunakan sebuah batu sebagai tumpuan. Jika jarak titik tumpu terhadap beban 1 m, hitunglah gaya yang diperlukan untuk menggerakkan batu!
Penyelesaian :Diketahui : Jawab :panjang tuas = 3m w x lblb = 1m F = ______
lk = 3m -1m = 2m lkF = 500 N 500N x 1m Ditanyakan : F = ___________ = 250 NF - ….? 2m
Seseorang akan menaikkan sebuah peti seberat 600 N ke dalam bak truk. Ia menggunakan sebuah papan dengan panjang 3m yang digunakan sebagai bidang miring. Jika jarak permukaan tanah dan bak truk 1,5m, hitunglah a. kuasa yang diperlukan !b. keuntungan mekanis bidang miring !Penyelesaian :Diketahui : W=600N s=4m h=2mDitanyakan : a. F=…..? b. KMJawab : W s Berlaku Rumus : KM= ___ = ___
F h
W x h 600N x 1,5m a. F= _______ = _______________ = 300 N s 3m
s 3m b. KM = ____ = ______ = 2 h 1,5m
Q.9)
Perhatikan gambar di bawah ini!
Berapakah besar gaya yang harus di keluarkan untuk mengankat beban tersenbut!
Q.10)
Perhatikan gambar di bawah ini!
Berapakah besar kuasa yang harus diberikan
19
Benda 200 N diangkat dengan katrol bergerak, berapa besar kuasa untuk mengangkat beban tersebutPenyelesaian :Diketahui B = 200 N, diangkat dengan katol bergerakDitanya F = ....?Jawab : Katrol bergerak Keuntungan mekaniknya = 2 kali,
Sebuah linggis digunakan untuk memindahkan sebongkah batu yang terletak di atas tanah. Ujung linggis disisipkan di bawah batu, kemudian linggis ditumpu pada jarak 1 m dari ujung linggis yang disusupkan ke tanah. Jika berat batu 600 N, dan panjang linggis 4 m, berapa :a. kuasa minimum yang harus dilakukan untuk dapat mengangkat batu tersebut?b. keuntungan mekanis tuas tersebut?
Penyelesaian :Diketahui : W = 600 NlF = ( 4 - 1 ) = 3 mlW = 1 m
Ditanya :a. F = ..?b. KM = ..?
Jawab :a. Mencari kuasaW. lW = F. lF600. 1 = F. 3
b. Keuntungan mekanis
20