18. Gaya pada roda bergandar akan menjadi 2 kali gaya semula jika .... a. beban dijadikan 2 kali semula, jari-jari roda dan jari-jari gandar tetap b. beban tetap, jari-jari roda dijadikan 2 kali, dan jari-jari gandar dijadikan 2 kali semula C. beban dijadikan 2 kali semula, jari-jari roda dijadikan 2 kali semula, dan jari-jari gandar tetap d. beban dijadikan 2 kali semula, jari-jari roda tetap, dan jari-jari gandar dijadikan 2 kali semula 

Soal ini bercerita tentang pesawat sederhana. Jenis pesawat sederhana yang digunakan adalah roda berporos. Dengan demikian, konsep yang tepat untuk mengerjakan soal ini adalah roda berporos

Identifikasi konsep

Pada pesawat sederhana secara umum, keuntungan mekanis adalah perbandingan antara beban dengan gaya kuasa, yaitu
\[KM=\frac{w}{F}\]
Artinya, semakin besar keuntungan mekanis, semakin kecil gaya yang diperlukan.

Pada roda berporos, keuntungan mekanis setara dengan membandingkan jari-jari titik tangkap kuasa dengan jari-jari titik tangkap beban, yaitu
\[KM=\frac{w}{F}=\frac{R}{r}\]
sehingga besar gaya angkat adalah
\[\begin{array}{rl}\dfrac{w}{F}&=\dfrac{R}{r} \\ F&=\dfrac{r}{R}\cdot w\end{array}\]
Soal ini meminta cara agar gaya pada roda menjadi dua kali semula, atau $ F'=2F $. Untuk pilihan A, beban dijadikan dua kali semula, atau $ w'=2w $, kemudian jari-jari roda dan jari-jari poros
bernilai tetap, atau $ R'=R $ dan $ r'=r $, sehingga
\[\begin{array}{rl}F'&=\dfrac{r'}{R'}\cdot w'\\ F'&=\dfrac{r}{R}\cdot 2w \\ F'&=2\dfrac{r}{R}\cdot w \\ F'&=2F\end{array}\]
sesuai yang diminta pada soal.

Pembahasan identifikasi masalah dan solusi

Jadi, agar besar gaya angkat menjadi dua kali semula, berat beban juga harus dijadikan dua kali semula dengan jari-jari roda dan jari-jari poros tetap. Jawaban yang tepat untuk soal ini adalah pilihan A.