58. Perhatikan gambar berikut. 25 cm 75 cm 150 g ? Massa kuasa yang diperlukan agar sistem seimbang adalah .... a. b. 25 g d. 100 g 10 g C. 50 g 

Coba kamu amati gambar pada soal. Pada gambar tersebut terdapat sebuah batang yang diberi beban pada kedua ujungnya dan terdapat satu titik pada bagian batang yang digunakan sebagai tumpuan. Nah alat seperti ini bekerja menggunakan prinsip tuas nih. Masih ingat kan, tuas merupakan salah satu jenis pesawat sederhana. Yuk kita bahas terlebih dahulu mengenai konsep tuas. 

Identifikasi Konsep

Tuas atau pengungkit merupakan pesawat sederhana berupa batang yang dapat berputar terhadap titik tetap. Titik tetap pada tuas disebut dengan tumpuan, bagian tuas yang dikenai gaya kuasa disebut titik kuasa, dan bagian yang mengerjakan gaya beban adalah titik beban. Panjang lengan kuasa dan lengan beban diukur dari tumpuan. Sehingga bagian dan bentuk pengungkit dapat dilihat pada gambar di bawah ya.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-654/LessonId-1577/ModuleId-2/QuestionCode-21INC3JWKJU/pengungkit.png" />
dengan
\(F\) = gaya kuasa (N)
\(w\) = gaya beban (N)
\(L_B\) = lengan beban (m)
\(L_K\) = lengan kuasa (m)

Pada sistem yang setimbang, maka berlaku persamaan:
\(F\times L_K=w\times L_B\)

Jika disesuaikan dengan soal tersebut, maka persamaannya menjadi
\(w_1\times L_{w_1}=w_2\times L_{w_2}\)

Pada soal tersebut diketahui:
massa benda 1 \(m_1\) = 150 gram 
panjang lengan beban 1 \(L_{w_1}\) = 25 cm
panjang lengan beban 2 \(L_{w_2}\) = 75 cm

Yang ditanyakan adalah massa kuasa atau massa beban 2 \(m_2\) agar seimbang?

Kita gunakan persamaan tadi
\(w_1\times L_{w_1}=w_2\times L_{w_2}\)

Ingat, berat benda merupakan gaya gravitasi yang bekerja pada benda yang mana dapat dirumuskan sebagai
\(w=mg\)
Maka persamaan tersebut dapat kita ubah menjadi sebagai berikut

\(m_1g\times L_{w_1}=m_2g\times L_{w_2}\)
\(\frac{L_{w_1}}{L_{w_2}}=\frac{m_2g}{m_1g}\)
\(\frac{L_{w_1}}{L_{w_2}}=\frac{m_2}{m_1}\)
\(\frac{25}{75}=\frac{m_2}{150}\)
\(m_2=\frac{25}{75}\times 150\)
\(m_2=50\) gram

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi massa kuasa atau massa benda 2 yang diperlukan agar sistem seimbang adalah 50 gram. Jawabannya adalah C.