Agar tuas dalam keadaan seimbang yang dapat dilakukan adalah menambah gaya kuasa sebesar 20 N (jawaban : A).
Pembahasan
Soal ini merupakan contoh kasus materi momen gaya atau torsi. Dalam sistem yang setimbang maka berlaku
Στ = 0
ΣF. r = 0
di mana
τ : momen gaya (N.m)
F : gaya (N)
r : jarak gaya ke sumbu rotasi (m)
Kita asumsikan bahwa gaya yang searah jarum jam bernilai positif, sementara gaya yang berlawanan dengan arah jarum jam bernilai negatif. Bila A adalah beban dan B adalah kuasa, maka persamaannya menjadi
ΣF. r = 0
-FA. rA + FB. rB = 0
FA. rA = FB. rB
Kini kita hitung gaya F yang sesuai dengan gambar di atas.
FB = 400 N. 0,5 m / 2 m
FB = 400 N / 4
FB = 100 N
Kini kita perhitungkan masing-masing pilihan jawaban bila beban digeser 10 cm menjauhi titik tumpu.
Pilihan jawaban A (menambah gaya kuasa sebesar 20 N)
-FA. rA + FB. rB = 0
-400 N. (0,5 + 0,1) m + (100 + 20) N. 2 m = 0
-400 N. 0,6 m + 120 N. 2 m = 0
-240 N.m + 240 N.m = 0
(BENAR)
Pilihan jawaban B (mengurangi gaya kuasa sebesar 20 N)
-FA. rA + FB. rB = 0
-400 N. (0,5 + 0,1) m + (100 - 20) N. 2 m = 0
-400 N. 0,6 m + 80 N. 2 m = 0
-240 N.m + 160 N.m = 0
(SALAH)
Pilihan jawaban C (menggeser kuasa 40 cm mendekati beban)
-FA. rA + FB. rB = 0
-400 N. (0,5 + 0,1) m + 100 N. (2 – 0,4) m = 0
-400 N. 0,6 m + 100 N. 1,6 m = 0
-240 N.m + 160 N.m = 0
(SALAH)
Pilihan jawaban D (menggeser kuasa 40 cm menjauhi beban)
Tidak bisa, karena panjang tuas hanya 2 meter dan di awal kuasa sudah berada di ujung tuas, sehingga kuasa tidak dapat digeser lebih jauh lagi dari beban ataupun titik tumpu.
Verified answer
Agar tuas dalam keadaan seimbang yang dapat dilakukan adalah menambah gaya kuasa sebesar 20 N (jawaban : A).
Pembahasan
Soal ini merupakan contoh kasus materi momen gaya atau torsi. Dalam sistem yang setimbang maka berlaku
Στ = 0
ΣF. r = 0
di mana
τ : momen gaya (N.m)
F : gaya (N)
r : jarak gaya ke sumbu rotasi (m)
Kita asumsikan bahwa gaya yang searah jarum jam bernilai positif, sementara gaya yang berlawanan dengan arah jarum jam bernilai negatif. Bila A adalah beban dan B adalah kuasa, maka persamaannya menjadi
ΣF. r = 0
-FA. rA + FB. rB = 0
FA. rA = FB. rB
Kini kita hitung gaya F yang sesuai dengan gambar di atas.
FB = 400 N. 0,5 m / 2 m
FB = 400 N / 4
FB = 100 N
Kini kita perhitungkan masing-masing pilihan jawaban bila beban digeser 10 cm menjauhi titik tumpu.
Pilihan jawaban A (menambah gaya kuasa sebesar 20 N)
-FA. rA + FB. rB = 0
-400 N. (0,5 + 0,1) m + (100 + 20) N. 2 m = 0
-400 N. 0,6 m + 120 N. 2 m = 0
-240 N.m + 240 N.m = 0
(BENAR)
Pilihan jawaban B (mengurangi gaya kuasa sebesar 20 N)
-FA. rA + FB. rB = 0
-400 N. (0,5 + 0,1) m + (100 - 20) N. 2 m = 0
-400 N. 0,6 m + 80 N. 2 m = 0
-240 N.m + 160 N.m = 0
(SALAH)
Pilihan jawaban C (menggeser kuasa 40 cm mendekati beban)
-FA. rA + FB. rB = 0
-400 N. (0,5 + 0,1) m + 100 N. (2 – 0,4) m = 0
-400 N. 0,6 m + 100 N. 1,6 m = 0
-240 N.m + 160 N.m = 0
(SALAH)
Pilihan jawaban D (menggeser kuasa 40 cm menjauhi beban)
Tidak bisa, karena panjang tuas hanya 2 meter dan di awal kuasa sudah berada di ujung tuas, sehingga kuasa tidak dapat digeser lebih jauh lagi dari beban ataupun titik tumpu.
Jadi, jawaban yang tepat adalah A.
Pelajari lebih lanjut
1. Materi tentang momen gaya pada batang yang digantung brainly.co.id/tugas/16895559
2. Materi tentang momen gaya pada sistem jungkat-jungkit brainly.co.id/tugas/17064647
3. Materi tentang momen gaya pada sistem tali dan batang brainly.co.id/tugas/17280164
-------------------------------------------------------------------------
Detil Jawaban
Kelas : 11
Mapel : Fisika
Bab : Bab 1 - Kesetimbangan dan Dinamika Rotasi
Kode : 11.6.1
Kata Kunci : momen gaya, gaya, sumbu rotasi, torsi, tuas