Pada artikel kali ini, kami akan memberikan beberapa contoh soal pesawat sederhana beserta pembahasannya. Namun sebelum itu, kami akan memberikan sedikit pengenalan dasar seputar pesawat sederhana itu sendiri.

Pesawat sederhana adalah semua alat sederhana yang berfungsi untuk memudahkan pekerjaan manusia. Prinsip kerja pesawat sederhana adalah menjadikan gaya yang diberikan pada benda menjadi lebih kecil.

Pesawat sederhana berdasarkan jenisnya terdiri dari empat, yaitu:

⦁ pengungkit atau tuas,
⦁ bidang miring,
⦁ katrol,
⦁ roda berporos.

Pengungkit sendiri terdiri dari tiga titik, yaitu titik tumpu, titik beban, dan titik kuasa. Nah, sesuai letaknya, maka pengungkit dibedakan menjadi tiga, yaitu:

⦁ pengungkit golongan pertama,
⦁ pengungkit golongan kedua, dan
⦁ pengungkit golongan ketiga.

Bidang miring adalah sebuah bidang datar yang dibuat miring dengan tujuan untuk memindahkan suatu benda ke tempat yang lebih tinggi. Contohnya adalah saat seseorang memindahkan drum ke bak truk.

Katrol adalah roda dengan galur yang melingkari roda tersebut. Jenis katrol sendiri ada 3, diantaranya katrol tetap, katrol bebas, dan katrol majemuk.

Terakhir, roda berporos adalah roda yang dihubungkan ke poros dan bisa diputar bersama-sama.

Contoh Soal Pesawat Sederhana

Setelah tadi kita telah memberikan pengenalan dasar tentang pesawat sederhana, berikut ini adalah contoh soal pesawat sederhana beserta pembahasannya:

Contoh Soal 1

Kumpulan benda di bawah ini yang prinsip kerjanya sama dengan jungkat-jungkit adalah…

A. palu, klip kertas dan tang jepit
B. kapak, sekrup, dan gunting kuku
C. gunting, sekop, dan pisau
D. palu, sapu, dan tumit manusia

Jawaban : A

Pembahasan : Permainan jungkat-jungkit adalah contoh pengungkit golongan pertama, dimana titik tumpunya berada di tengah. Contoh lainnya dari pengungkit jenis ini adalah palu, klip kertas dan tang jepit.

Contoh soal 2

Andi sedang mengungkit batu menggunakan tongkat, seperti yang terlihat pada gambar di bawah ini.

pesawat sederhana

Besarnya gaya yang diperlukan Andi agar bisa mengungkit batu tersebut adalah ….
A. 20 Newton
B. 40 Newton
C. 60 Newton
D. 80 Newton

Jawaban : B

Pembahasan :
w/f = lk/lb
f = (lb/lk) x w
f = (20/180) x 360
f = 40 Newton

Contoh Soal 3
pesawat sederhana

Pada bidang miring di atas, terdapat sebuah balok dengan berat 150 Newton yang akan ditarik ke atas bidang miring. Besarnya gaya F yang diperlukan untuk bisa menarik balok tersebut adalah ….
A. 90 Newton
B. 50 Newton
C. 180 Newon
D. 200 Newton

Jawaban : A

Pembahasan : Cari tahu dulu panjang lintasan miring yang dilewati balok tersebut. Gunakan rumus Phytagoras.
s2 = 32 + 42 
s2 = 9 + 16
s = 5 meter
Setelah itu, baru bisa diketahui gaya F yang dibutuhkan.
w/f = s/h
f = (h/s) x w
f = (3/5) x 150
f = 90 Newton

Contoh Soal 4

Perhatikan gambar di bawah ini!

pesawat sederhana

Sebuah beban dengan berat 40 Newton ditarik ke atas menggunakan katrol tetap seperti yang terlihat pada gambar. Jika gaya gesek tali dan berat dari katrol diabaikan, maka gaya kuasa minimal yang dibutuhkan untuk mengangkat beban tersebut adalah ….
A. 20 Newton
B. 25 Newton
C. 30 Newton
D. 40 Newton

Jawaban : D

Pembahasan : Pada katrol tetap, beban yang diangkat akan sama dengan gaya kuasa yang diberikan (w = f). Oleh karena itu, gaya kuasa minimum yang dibutuhkan sama dengan berat dari beban tersebut

Contoh Soal 5

Gambar di bawah ini menggambarkan sebuah peti yang akan dipindahkan melewati bidang miring.

pesawat sederhana

Jika berat peti tersebut 3.000 Newton, maka peti dapat diangkat dengan gaya minimal sebesar ….
A. 10.000 N
B. 5.000 N
C. 3.200 N
D. 2.400 N

Jawaban : D

Pembahasan :

pesawat sederhana
Contoh Soal 6

Ali sedang menaikkan sebuah drum oli dengan beban 240 Newton ke dalam truk menggunakan bidang miring. Gaya kuasa yang diberikan Ali sebesar 60 Newton. Besarnya keuntungan mekanik yang didapatkan dari penggunaan bidang miring tersebut adalah ….
A. 1
B. 2
C. 4
D. 5

Jawaban : C

Pembahasan :
KM = w/f
KM = 240/60
KM = 4

Contoh Soal 7

Perhatikan gambar pengungkit berikut ini!

pesawat sederhana

Berapa besar gaya yang dibutuhkan untuk mengangkat beban tersebut?
A. 1500 Newton
B. 1750 Newton
C. 2.250 Newton
D. 500 Newton

Jawaban : D

Pembahasan :
w/f = lk/lb
f = (lb/lk) x w
f = (0,5/1,5) x 1.500
f = 500 Newton

Contoh Soal 8

Gambar di bawah ini menunjukkan sebuah jungkat-jungkit yang seimbang dengan kondisi terdapat beban di kedua sisinya.

pesawat sederhana

Jika beban 300 N digeser menjauh dari titik tumpu sepanjang 10 cm, apa yang harus dilakukan agar jungkat-jungkit tersebut bisa tetap seimbang?
A. menambah beban K dengan beban 20 N
B. mengganti beban K dengan beban 120 N
C. menggeser beban K sejauh 60 cm menjauhi titik tumpu
D. menggeser beban K sejauh 50 cm menjauhi titik tumpu

Jawaban : D

Pembahasan : Cari tahu dulu besar gaya kuasanya.
w/f = lk/lb
f = (lb/lk) x w
f = (40/20) x 300
f = 600 Newton
Jika beban digeser 10 cm menjauhi titik tumpu, maka besar adalah: lb = 40 + 10 = 50 cm
w/f = lk/lb
lk = (w/f) x lb
lk = (300/60) x 50
lk = 250 cm
Jika lk = 250 cm, berarti beban K harus digeser 50 cm menjauhi titik tumpu.

Contoh Soal 9

Berikut ini adalah beberapa lengan kuasa dan lengan beban yang terdapat pada pengungkit. Yang memiliki keuntungan mekanis terbesar adalah…
A. 2 m dan 40 cm
B. 240 cm dan 60 cm
C. 1,2 m dan 30 cm
D. 90 cm dan 30 cm

Pembahasan:
Persamaan keuntungan mekanis adalah
KM = lk/lb
Mari kita gunakan persamaan di atas pada masing-masing pengungkit
a. 2 m dan 40 cm
KM = 200/40 = 5
b. 240 cm dan 60 cm
KM = 240/60 = 4
c. 1,2 m dan 30 cm
KM = 120/30 = 4
d. 90 cm dan 30 cm
KM = 90/30 = 3.3

Berdasarkan perhitungan di atas, maka jawaban yang benar adalah A.

Contoh Soal 10

Mang Husin, seorang tukang bangunan, hendak mengangkat batu bata seberat 50 Newton dengan katrol tetap. Berapa gaya yang diperlukan Mang Husin untuk bisa mengangkat batu bata tersebut?
a. 50 N
b. 75 N
c. 100 N
d. 125 N

Jawaban : A

Pembahasan :
KM = w/F
F = w/KM
= 50/1
= 50 Newton

Sekian artikel kami kali ini yang mengulas contoh soal pesawat sederhana beserta pembahasannya. Semoga artikel kami ini bisa bermanfaat untuk Anda.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *