Pertanyaan
/6. Benda dengan massa 300 kg ditarik ke atas dengan menggunakan katrol (anggap percepatan gravitasi di tempat tersebut 10m/s^2 . Berapa besarnya gaya tarik dan keuntungan mekanisnya jika yang digunakan sebuah katrol bergerak? 7.Benda dengan massa 200 kg ditarik ke atas dengan menggunakan katrol tetap. Maka tentukan besarnya gaya katrol untuk menarik benda! 8. Sebuah sekrup mempunyai panjang 4,4 cm dengan jari-jari sekrup itu 0,7 cm.Jika dan menginginkan keuntungan mekanis 10 maka berapa buah uliran yang harus dibuat? 49. Sebuah bidang miring tingginya 1 m dengan panjang 5 m. Jika berat benda yang akan dipindahkan sebesar 1.880 N, tentukan gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut! 10. Suatu beban menggunakan tuas yang panjangnya 300 cm dan lengan beban 50 cm. gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban 200 N. Tentukan berat beban tersebut!
Solusi
Jawaban
Berikut penyelesaian soal-soal mekanika tersebut:**6. Katrol Bergerak*** **Diketahui:** * Massa benda (m) = 300 kg * Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²* **Ditanya:** * Gaya tarik (F) * Keuntungan mekanis (KM)* **Penyelesaian:**Pada katrol bergerak, gaya tarik yang dibutuhkan hanya setengah dari berat benda. Berat benda (W) dihitung sebagai:W = m * g = 300 kg * 10 m/s² = 3000 NGaya tarik (F) = W / 2 = 3000 N / 2 = 1500 NKeuntungan mekanis (KM) adalah perbandingan antara berat benda dengan gaya tarik:KM = W / F = 3000 N / 1500 N = 2* **Jawaban:** Gaya tarik yang dibutuhkan adalah 1500 N dan keuntungan mekanisnya adalah 2.**7. Katrol Tetap*** **Diketahui:** * Massa benda (m) = 200 kg * Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²* **Ditanya:** * Gaya katrol (F)* **Penyelesaian:**Katrol tetap hanya mengubah arah gaya, tidak mengurangi besarnya gaya. Oleh karena itu, gaya yang dibutuhkan untuk menarik benda sama dengan berat benda:F = W = m * g = 200 kg * 10 m/s² = 2000 N* **Jawaban:** Gaya katrol yang dibutuhkan adalah 2000 N.**8. Sekrup*** **Diketahui:** * Panjang sekrup (L) = 4.4 cm = 0.044 m * Jari-jari sekrup (r) = 0.7 cm = 0.007 m * Keuntungan mekanis (KM) = 10* **Ditanya:** * Jumlah uliran (n)* **Penyelesaian:**Keuntungan mekanis sekrup dihitung dengan rumus:KM = (2πr * n) / pdimana p adalah jarak antar uliran (pitch). Karena p = L/n, maka rumusnya menjadi:KM = (2πr * n) / (L/n) = (2πrn²) / LKita cari n:10 = (2 * π * 0.007 * n²) / 0.044n² = (10 * 0.044) / (2 * π * 0.007) n² ≈ 100n ≈ 10* **Jawaban:** Harus dibuat sekitar 10 uliran.**9. Bidang Miring*** **Diketahui:** * Tinggi bidang miring (h) = 1 m * Panjang bidang miring (s) = 5 m * Berat benda (W) = 1880 N* **Ditanya:** * Gaya yang diperlukan (F)* **Penyelesaian:**Keuntungan mekanis bidang miring adalah perbandingan panjang dengan tinggi:KM = s / h = 5 m / 1 m = 5Gaya yang diperlukan adalah:F = W / KM = 1880 N / 5 = 376 N* **Jawaban:** Gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda adalah 376 N.**10. Tuas*** **Diketahui:** * Panjang tuas (L) = 300 cm = 3 m * Lengan beban (Lb) = 50 cm = 0.5 m * Gaya yang diperlukan (F) = 200 N* **Ditanya:** * Berat beban (W)* **Penyelesaian:**Prinsip tuas: F * Lf = W * Lbdimana Lf adalah lengan kuasa. Lf = L - Lb = 3 m - 0.5 m = 2.5 mW = (F * Lf) / Lb = (200 N * 2.5 m) / 0.5 m = 1000 N* **Jawaban:** Berat beban tersebut adalah 1000 N.