62. Sebuah benda seberat 200 N diungkit seperti pada gambar berikut. W F b a Perbandingan a dengan b dan besar gaya F agar batu terangkat berturut- turut adalah ... 1:3 dan F > 65 N b. 1:4 dan F > 50 N C. 2:6 dan F > 80 N d. 3 : 2 dan F > 65 N a. 

Dapatkah kamu menyebutkan jenis pesawat sederhana yang terdapat pada soal? Jenis pesawat sederhana yang terdapat pada soal tersebut adalah tuas atau pengungkit nih, ditandai dengan bentuknya yang berupa batang dengan tumpuan di salah satu titik. Yuk kita bahas lebih lanjut 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:
\(F\times L_K=w\times L_B\)

Nah pada soal tersebut diketahui:
berat beban \(w\) = 200 N
panjang lengan beban \(L_B\) = \(a\)
panjang lengan kuasa \(L_K\) = \(b\)

Yang ditanyakan adalah perbandingan \(a\) dan \(b\) serta gaya \(F\)?

Kita analisis satu persatu kebenaran pilihan jawaban yang terdapat pada soal

a. a:b = 1:3 dan F > 65 N
\(F\times L_K=w\times L_B\)
\(F\times b=200\times a\)
\(F\times 3=200\times 1\)
\(F=\frac{200\times 1}{3}\)
\(F= 66,67\) N
Maka F > 65 kurang tepat, karena gaya minimal untuk mengangkat beban jika a:b = 1:3 adalah 66,67 N bukan 65 N.

b. a:b = 1:4 dan F > 50 N
\(F\times L_K=w\times L_B\)
\(F\times b=200\times a\)
\(F\times 4=200\times 1\)
\(F=\frac{200\times 1}{4}\)
\(F= 50\) N
Maka F > 50 benar, karena gaya minimal untuk mengangkat beban jika a:b = 1:4 adalah 50 N.

c. a:b = 2:6 dan F > 80 N
\(F\times L_K=w\times L_B\)
\(F\times b=200\times a\)
\(F\times 6=200\times 2\)
\(F=\frac{200\times 2}{6}\)
\(F= 66,67\) N
Maka F > 80 kurang tepat, karena gaya minimal untuk mengangkat beban jika a:b = 2:6 adalah 66,67 N bukan 80 N.

d. a:b = 3:2 dan F > 65 N
\(F\times L_K=w\times L_B\)
\(F\times b=200\times a\)
\(F\times 2=200\times 3\)
\(F=\frac{200\times 3}{2}\)
\(F= 300\) N
Maka F > 65 kurang tepat, karena gaya minimal untuk mengangkat beban jika a:b = 3:2 adalah 300 N bukan 65 N.

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi perbandingan a dengan b dan besar gaya F agar batu terangkat yang paling tepat adalah 1:4 dan F > 50 N. Jawabannya adalah B.