3. Iwan dan Heni bermain jungkat-jungkit seperti pada gambar berikut. 16 kg 21 kg 0,5 m llustrator: Arif Nursahid Agar posisi keduanya seimbang, jarak duduk Iwan dari titik tumpu harus sejauh ... m. 

Soal ini bercerita tentang pesawat sederhana. Jenis pesawat sederhana yang digunakan adalah tuas/pengungkit. Dengan demikian, konsep yang tepat untuk mengerjakan soal ini adalah pengungkit.

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 pengungkit,
keuntungan mekanis setara dengan perbandingan pajang lengan kuasa $ l_k $ dengan panjang lengan beban $ l_b $, yaitu
\[KM=\frac{w}{F}=\frac{l_k}{l_b}\]
Pada soal ini, dianggap berat Heni adalah gaya kuasa dan berat iwan adalah beban, sehingga diketahui
<ul><li>massa Heni $ m=16 \, \text{kg} $, sehingga gaya kuasa $ F=mg=16\cdot 10 =160 \, \text{N} $</li>
<li>massa Iwan $ m=21 \, \text{kg} $, sehingga beban $ w=mg=21\cdot 10 =210 \, \text{N} $, dan</li>
<li>panjang lengan kuasa $ l_k=0,5 \, \text{m} $.</li></ul> 
Dengan demikian, didapatkan panjang lengan beban adalah
\[\begin{array}{rl}\dfrac{w}{F}&=\dfrac{l_k}{l_b} \\ l_b&=\dfrac{F}{w}\cdot l_k \\ l_b&=\dfrac{160}{210}\cdot 0,5 \\ l_b&\approx 0,38 \, \text{m}\end{array}\]

Pembahasan identifikasi masalah dan solusi

Jadi, jarak duduk Iwan dari titik tumpu mendekati 0,38 m atau sekitar 38 cm.