Pengertian, rumus dan jenis-jenis Tuas atau Pengungkit

Pengertian Tuas atau Pengungkit

Pembahasan kali ini adalah tentang pengertian tuas atau pengungkit, contoh tuas atau pengungkit, rumus tuas atau pengungkit, macam-macam jenis tuas atau pengungkit, dan cara kerja tuas atau pengungkit.

Pengertian Tuas atau pengungkit

Tuas atau pengungkit merupakan pesawat sederhana yang usianya paling tua dibanding pesawat sederhana yang lain. Tuas sudah digunakan sejak kehidupan nenek moyang kita. Pada saat itu, tuas digunakan untuk memindahkan benda-benda berat sehingga pekerjaannya menjadi ringan.

Misalnya, memindahkan batubatu besar untuk membuat candi dan piramida. Adakah tuas di rumahmu? Jika ada, apa fungsi tuas tersebut?

Cara Kerja Tuas 

Titik A pada Gambar di bawah ini disebut titik kuasa, titik B disebut titik beban, dan Titik C disebut titik tumpu.
Jarak kuasa ke titik tumpu ( jarak AC ) disebut lengan kuasa ( lk ). Jarak titik beban ke titik tumpu (jarak BC) disebut lengan beban (lb). Tenaga atau energi atau kuasa yang diberikan adalah F dan massa beban adalah W. Massa beban dan kuasa berbanding terbalik dengan panjang lengan masing-masing. Prinsipnya adalah, semakin jauh jarak kuasa terhadap titik tumpu, maka semakin kecil gaya yang diperlukan untuk mengangkat suatu beban. Rumusnya adalah sebagai berikut :

Gambar: Cara Kerja Tuas atau Pengungkit

Jadi,

W : F = Lk : Lb

atau 

         W . Lb = F . Lk


Keterangan:
F = gaya yang bekerja (Newton)
w = beban (Newton)
lk = lengan kuasa (m atau cm)
lb = lengan beban (m atau cm)

Sebuah pesawat dirancang untuk mempermudah pekerjaan manusia, oleh karena itu sebuah pesawat selalu mempunyai keuntungan. Keuntungan yang dimiliki sebuah pesawat disebut dengan keuntungan mekanis.

Keuntungan mekanis adalah perbandingan antara beban yang diangkat dengan kuasa . Keuntungan mekanis tuas merupakan perbandingan antara lengan kuasa dengan lengan beban. 

Secara matematis dapat dirumuskan:

 

Macam-macam Jenis Tuas atau Pengungkit

Berdasarkan titik tumpunya, tuas dikelompokkan menjadi 3 jenis, yaitu

a. tuas jenis pertama,

Gambar: Skema Tuas Jenis Pertama

Letak titik tumpu tuas jenis ini berada di antara titik beban dan titik kuasa. Contoh tuas jenis pertama, yaitu tang dan neraca.

b. tuas jenis kedua;

Gambar: Skema Tuas Jenis Kedua

Pada tuas jenis kedua, titik beban berada di antara titik tumpu dan titik kuasa. Contohnya, pembuka tutup botol dan gerobak dorong.

c. tuas jenis ketiga.

Gambar: Skema Tuas Jenis Ketiga

Titik kuasa pada tuas jenis ini berada di antara titik tumpu dan titik beban. Tuas jenis ketiga dijumpai pada lengan tangan yang sedang digunakan untuk memegang benda. Misalnya, tangan yang sedang memegang gelas air minum.

Contoh Soal Tuas atau Pengungkit

Pengertian dan Rumus Tuas atau Pengungkit beserta Contoh Soal Tuas dan Pengunkit

Berikut ini merupakan pembahasan tentang salah satu jenis pesawat sederhana yaitu tuas atau pengungkit. Pembahasan ini meliputi pengertian tuas, pengertian pengungkit, pengertian titik tumpu, rumus tuas, contoh soal tuas, macam-macam tuas, jenis jenis tuas, macam macam pengungkit, jenis jenis pengungkit, gambar pengungkit, pengungkit jenis pertama, contoh tuas, contoh pengungkit, contoh soal pengungkit.


Tuas terdiri atas sebuah batang yang berputar pada sebuah titik tetap yang disebut titik tumpu. Contoh tuas yang paling sederhana adalah sebuah tongkat.

Prinsip Kerja Tuas

Prinsip kerja tuas dapat kamu pahami dengan menyimak contoh berikut.

Pada gambar tampak seseorang sedang berusaha mengangkat sebongkah batu besar dengan menggunakan tongkat kayu dan sebuah balok kayu.

Orang tersebut meletakkan salah satu ujung tongkat kayu di bawah batu kemudian meletakkan balok kayu di bawah tongkat kayu. Tongkat kayu tersebut berfungsi sebagai pengungkit dan balok kayu berfungsi sebagai titik tumpu.

Orang tersebut kemudian menekan ujung tongkat kayu yang paling jauh dari batu. Tekanan yang diberikan akan menyebabkan tongkat kayu bergerak.

Pergerakan ujung tongkat kayu yang ditekan menyebabkan pergerakan kecil pada ujung tongkat kayu yang dekat dengan batu. Meskipun pergerakan yang terjadi sangat kecil, namun pergerakan ini membuat gaya tekan menjadi lebih besar.

Pertambahan gaya yang terjadi akan mampu mengangkat batu. Batu pada contoh di atas disebut beban, sedangkan gaya tekan yang diberikan orang tersebut disebut dengan usaha atau kuasa.

Gambar: Prinsip Kerja Tuas

W menyatakan beban yang akan diangkat atau dipindahkan. F merupakan gaya yang diberikan (kuasa). Titik O adalah titik tumpu tuas. Panjang OA merupakan panjang lengan beban (lb), sedangkan panjang OB merupakan panjang lengan kuasa (lk).

Rumus Tuas atau Pengungkit

Tuas berada dalam keadaan setimbang jika perkalian antara beban (w) dengan lengan beban (lb) sama dengan perkalian antara kuasa (F) dengan lengan kuasa (lk). Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut.

Sebuah pesawat dirancang untuk mempermudah pekerjaan manusia, oleh karena itu sebuah pesawat selalu mempunyai keuntungan. Keuntungan yang dimiliki sebuah pesawat disebut dengan keuntungan mekanis.

Keuntungan mekanis adalah perbandingan antara beban yang diangkat dengan kuasa . Keuntungan mekanis tuas merupakan perbandingan antara lengan kuasa dengan lengan beban. 

Secara matematis dapat dirumuskan:

Contoh soal tuas dan pengungkit

Jika diketahui bahwa beban yang dimiliki kardus besarnya 150 N dan panjang pengungkit adalah 2 meter, tentukan besar kuasa dan keuntungan mekanis dari tuas tersebut!

Penyelesaian:

Diketahui:
w = 150 N
lb = 0,5 m
lk = 1,5 m

Ditanyakan:
F = . . .?
Km= . . .?

Jawab:
Langkah 1:
Menentukan besar kuasa yang diperlukan untuk mengangkat beban.

Langkah 2:
Menentukan keuntungan mekanis yang dimiliki tuas.

Jadi, besar kuasa yang diperlukan untuk mengangkat beban adalah 50 N dan keuntungan
mekanis yang diperoleh adalah 3.Seseorang memikul dua benda, masing-masing beratnya 200 N dan 300 N. Kedua benda tersebut dipikul dengan sebuah tongkat. Benda yang beratnya 200 N terletak pada jarak 150 cm dari titik tumpu pada salah satu ujung tongkat. Berapa panjang tongkat minimal yang diperlukan agar kedua benda yang dipikul tersebut dalam keadaan setimbang?

Pembahasan



Diketahui:
w1 = 200 N
w2 = 300 N
l1 = 150 cm = 1,5 m

Ditanya: l = ...?

Jawab:
w1 l1 = w2 l2
l2 = w1 l1/w2
   = (200 N x 1,5 m)/ 300 N
   = 1m

I = 11+12
  = 1,5 m + 1 m = 2,5 m
Jadi, panjang tongkat minimal adalah 2,5 m.