Sebuah benda diletakkan di atas seperti gambar.
Saat titik tumpu digeser 10 cm mendekati beban, supaya tuas tetap seimbang yang harus dilakukan adalah ….
A. menggeser kuasa sejauh 30 cm mendekati titik tumpu
B. menggeser kuasa sejauh 30 cm mendekati titik tumpu
C. menambah kuasa menjadi 240 N
D. mengurangi kuasa menjadi 133,2 N
Jawab: B
Informasi awal yang diberikan pada soal meliputi beberapa data seperti berikut.
- Berat beban: w = 600 N
- Besar kuasa: F = 200 N
- Lengan beban: Lb = 30 cm
Menghitung panjang lengan kuasa (Lk):
w × Lb = F × Lk
600 × 30 = 200 × Lk
18.000 = 200 × Lk
Lk = 18.000/200
Lk = 90 cm
Kemudian titik tumpu digeser mendekati beban sejauh 10 cm. Sehingga lengan beban sekarang menjadi 20 cm (Lb = 20 cm).
Ada beberapa cara yang dapat dilakukan untuk membuat tuas tetap seimbang. Cara yang dilakukan agar membuat sistem seimbang harus memenuhi persamaan w × Lb = F × Lk.
Cara yang dapat melalui mengurangi beban, menambah kuasa, atau menggeser jarak kuasa. Yang tetap adalah posisi lengan beban sama dengan 20 cm.
Cara pertama:
beban tetap, kuasa berubah (yang akan dicari), lengan kuasa tetap
w × Lb = F × Lk
600 × 20 = F × 90
12.000 = 90 × F
F = 12.000/90 = 1331/3
Cara pertama yang dapat dilakukan adalah membuat nilai kuasanya sama dengan 1331/3 cm yaitu dengan mengurangi nilai kuasa sebesar 200 N – 1331/3 N = 662/3 N.
Cara kedua:
beban berubah (yang akan dicari), kuasa tetap, lengan kuasa berubah
w × Lb = F × Lk
w × 20 = 200 × 90
20w = 18.000
w = 18.000/20 = 900 N
Cara kedua yang dapat dilakukan adalah membuat nilai bebannya menjadi 900 N, yaitu dengan menambah beban sebanyak = 900 N – 600 N = 300 N.
Cara ketiga:
beban tetap, kuasa tetap, lengan kuasa berubah
w × Lb = F × Lk
600 × 20 = 200 × Lk
12.000 = 200Lk
Lk = 12.000/200 = 60 cm
Sehingga, cara ketiga yang dapat dilakukan adalah membuat jarak kuasa dengan titik tumpu (lengan kuasa) menjadi 60 cm, yaitu dengan menggeser kuasa sejauh 30 cm mendekati titik tumpu.
Jadi, saat titik tumpu digeser 10 cm mendekati beban, supaya tuas tetap seimbang yang harus dilakukan adalah menggeser kuasa sejauh 30 cm mendekati titik tumpu.