Usaha dan Pesawat Sederhana

Perhatikan pernyataan berikut ini.

1. Edo mendorong meja dengan gaya sebesar 30 N sehingga meja berpindah sejauh 2 m

2. Seekor kuda menarik delman dengan gaya sebesar 4.000 N sehingga delman berpindah sejauh 15 m

3. Sebuah mobil menghantam sebuah pohon dengan gaya 2.000 N sehingga pohon tumbang di tempat

Pernyataan di atas yang merupakan contoh usaha dalam IPA adalah ….

• 1 dan 2

• 2 dan 3

• 3 dan 1

• 1, 2, dan 3

Answer explanation

Usaha adalah energi yang diperlukan untuk memindahkan kedudukan suatu benda. Usaha dirumuskan sebagai berikut:

W = F x s

Keterangan: 

W = usaha (joule)

F = gaya (N)

s = jarak perpindahan benda (m)

Itu artinya, benda yang mengalami perpindahan disebabkan oleh usaha yang diberikan pada benda tersebut.

Dayu menarik sebuah gerobak berisi pasir dengan gaya sebesar 500 N sehingga gerobak tersebut berpindah sejauh 10 m. Berdasarkan pernyataan tersebut, besar usaha yang dilakukan Dayu adalah …. J.

• 5

• 50

• 500

• 5000

Answer explanation

W = F x s

W = 500 N x 10 m = 5.000 J

Besar daya yang dilakukan oleh seekor sapi yang menarik gerobak dengan gaya 7.000 N sehingga gerobak tersebut dapat berpindah sejauh 10 m dalam waktu 35 detik adalah …. watt.

• 2.000

• 5.000

• 12.500

• 24.500

Answer explanation

P = W/t

P = (F x s)/t

P = (7.000 N x 10 m) / 35 detik

P = 70.000 J/35 detik

P = 2.000 watt

Prinsip kerja pesawat sederhana pada saat seseorang mengangkat barbel adalah ….

• Bidang miring

• Pengungkit jenis I

• Pengungkit jenis II

• Pengungkit jenis III

Answer explanation

Pada saat mengangkat barbel telapak tangan yang menggenggam barbel berperan sebagai gaya beban, titik tumpu berada pada siku dan kuasanya adalah lengan bawah. Titik tumpu berada di antara lengan beban dan kuasa, oleh karena itu lengan disebut sebagai pesawat sederhana pengungkit jenis ketiga.

Prinsip kerja pesawat sederhana pada saat otot betis pemain belutangkis mengangkat beban tubuhnya dengan bertumpu pada jari kakinya adalah ….

• Bidanf miring

• Pengungkit jenis I

• Pengungkit jenis II

• Pengungkit jenis III

Answer explanation

Beban berada di antara titik tumpu dan kuasa.

Alat yang termasuk kedalam golongan bidang miring adalah ….

• 1

• 2

• 3

• 4

Answer explanation

Pisau termasuk bidang miring karena memiliki sisi yang berbentuk miring dan tajam sehingga memudahkan untuk memotong sesuatu.

Alat yang termasuk dalam golongan roda berporos adalah ….

• 1

• 2

• 3

• 4

Prinsip kerja tangan anak yang sedang menarik koper pada gambar sama dengan prinsip kerja ….

• Roda berporos

• Pengungkit jenis ketiga

• Pengungkit jenis kedua

• Pengungkit jenis pertama

Answer explanation

Prinsip kerja tangan anak yang sedang menarik koper pada gambar di atas sama dengan prinsip kerja pengungkit jenis kedua karena beban berada di antara kuasa (tangan) dan titik tumpu (roda).

Berikut merupakan gambar skematis tangga yang ada di rumah Dayu. Panjang tangga tersebut adalah 8 meter, sedangkan ketinggiannya adalah 4 meter.

Keuntungan mekanis dari penggunaan tangga tersebut adalah ….

• 0,5

• 2

• 4

• 8

Answer explanation

KM = s/h

KM = 8 m/4 m = 2

Dua orang pekerja akan memindahkan kotak yang beratnya 480 N ke bak mobil yang tingginya 1,2 m. Jika mereka memakai papan yang panjangnya 3 m dan gaya kuasa yang mereka berikan sama besar, berapa gaya yang masing-masing pekerja berikan?

• 96

• 192

• 600

• 1.200

Answer explanation

KM = S/h

W/F = S/h

480/F = 3/1,2

F = 480 x 1,2 / 3

F = 192 N

F masing-masing = 192/2 = 96 N