97. Perhatikan pernyataan-pernyataan berikut. (1) Mengubah besar gaya. (2) Mengubah besar kecepatan putar. (3) Mengubah arah kecepatan putar. (4) Memperkecil usaha yang harus dilakukan. Fungsi roda gigi ditunjukkan oleh nomor a. (1), (2), dan (3) b. (1), (3), dan (4) c. (2), (3), dan (4) d. (1), (2), (3), dan (4) . 

Roda gigi atau gir merupakan salah satu contoh pesawat sederhana jenis roda berporos. Tahukah kamu apa fungsi roda gigi? Nah untuk menjawab soal ini, kita review terlebih dahulu mengenai konsep roda gigi yuk.

Identifikasi Konsep

Sebagai pesawat sederhana roda gigi memiliki fungsi utama yaitu mempermudah usaha yang dilakukan. Pesawat sederhana mempermudah usaha dengan cara melipatkan gaya sehingga gaya keluaran yang diperlukan menjadi lebih kecil. Kamu masih ingat kan, angka yang menunjukkan kemampuan pesawat sederhana untuk melipatkan gaya disebut sebagai keuntungan mekanik. Nah roda gigi ini juga memiliki keuntungan mekanik.

Selain berfungsi untuk mempermudah usaha dengan mengubah besar gaya yang diperlukan, roda gigi juga memiliki fungsi lain nih, yaitu mengubah besar dan arah kecepatan putaran. Sepasang roda gigi memiliki ukuran jari-jari dan jumlah gigi yang berbeda. Perbedaan ukuran jari-jari dan jumlah gigi ini akan mempengaruhi keuntungan mekaniknya. Dimana keuntungan mekaniknya sendiri dapat berupa gaya keluaran dan kecepatan putaran roda gigi. 

Keuntungan mekanik roda gigi (gir) adalah perbandingan roda keluaran dengan roda masukan. Secara matematis dapat dirumuskan sebagai:

\(KM=\frac{R}{r}=\frac{\omega_1}{\omega_2}=\frac{n_2}{n_1}\)

\(KM\) = keuntungan mekanik
\(R\) = jari-jari gir besar
\(r\) = jari jari gir kecil
\(n_1\) = jumlah gigi pada roda pertama
\(n_2\) = jumlah gigi pada roda kedua
\(\omega_1\) = kecepatan putar roda gigi pertama
\(\omega_2\) = kecepatan putar roda gigi kedua

Nah dari uraian di atas, maka fungsi roda gigi yang sesuai dengan pernyataan pada soal antara lain mengubah besar gaya, mengubah besar kecepatan putar, dan mengubah arah kecepatan putar. 

Pernyataan nomor (4) yaitu memperkecil usaha yang harus dilakukan, kurang tepat karena roda gigi berfungsi mempermudah usaha dengan memperkecil gaya, bukan memperkecil usaha.

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi fungsi roda gigi ditunjukkan oleh nomor (1), (2), dan (3). Jawabannya adalah A.