Bab 8: Pesawat Mekanis Sederhana dan Otot Rangka

Jawaban Benar: A. 10 cm dari titik A Pembahasan: Tuas bekerja berdasarkan prinsip F₁ × l₁ = F₂ × l₂. Agar usaha lebih ringan, lengan kuasa harus dibuat panjang, sedangkan lengan beban dibuat pendek. Karena beban ada di titik A dan kuasa diberikan di titik B, maka titik tumpu sebaiknya diletakkan sedekat mungkin dengan titik A. Dengan begitu, lengan beban kecil dan lengan kuasa besar. Maka pilihan yang tepat adalah 10 cm dari titik A.

Jawaban Benar: B. Karena beban di tengah Pembahasan: Pada tuas jenis kedua, beban selalu berada di antara kuasa dan tumpu. Posisi ini membuat lengan kuasa lebih panjang, sehingga gaya yang dibutuhkan lebih kecil daripada beban. Contoh penerapan tuas jenis kedua adalah gerobak dorong atau pemecah kemiri.

Jawaban Benar: C. Meneruskan gaya dan mengubah kecepatan Pembahasan: Gir pada sepeda bekerja dengan meneruskan gaya dari pedal ke roda belakang melalui rantai. Dengan perbedaan ukuran gir, kecepatan putaran dan gaya dapat diatur sesuai kebutuhan pengendara. Sistem ini membuat pengendara dapat menyesuaikan tenaga dan kecepatan saat di jalan menanjak atau menurun.

Jawaban Benar: B. Karena kuasa di tengah Pembahasan: Pada lengan bawah, siku berfungsi sebagai tumpu, beban ada di tangan, dan kuasa diberikan otot bisep di antara keduanya. Susunan ini menunjukkan tuas jenis ketiga karena posisi kuasa berada di antara tumpu dan beban. Kondisi ini membuat gaya otot lebih besar daripada beban, tetapi memberikan keuntungan berupa kecepatan dan kelincahan gerakan.

Jawaban Benar: C. Karena mengurangi gaya yang diperlukan Pembahasan: Katrol bergerak memberikan keuntungan mekanis lebih besar (KM > 1) karena lengan kuasa lebih panjang dari lengan beban. Dengan begitu, gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban lebih kecil. Itulah sebabnya katrol bergerak sering digunakan untuk mengangkat barang berat di gudang.

Jawaban Benar: B. Karena menghasilkan kecepatan lebih tinggi Pembahasan: Gir kecil memperbesar kecepatan putaran roda. Di jalan menurun, pengendara tidak membutuhkan gaya besar, tetapi kecepatan lebih tinggi, sehingga gir kecil lebih sesuai. Dengan demikian, pengendara dapat menuruni jalan dengan lebih cepat tanpa mengayuh terlalu keras.

Jawaban Benar: D. Meneruskan dan mengubah gaya Pembahasan: Roda gigi berfungsi untuk meneruskan gaya dari satu poros ke poros lain. Selain itu, perbedaan ukuran gigi dapat mengubah kecepatan atau besar gaya yang dihasilkan. Inilah sebabnya roda gigi banyak dipakai dalam mesin industri maupun kendaraan bermotor.

Jawaban Benar: A. Karena usaha tetap sama Pembahasan: Pesawat sederhana hanya mengubah cara melakukan usaha, bukan mengurangi jumlah usaha. Misalnya dengan bidang miring, gaya yang dibutuhkan lebih kecil tetapi jarak tempuh lebih panjang, sehingga hasil usaha tetap sama. Oleh karena itu, pesawat sederhana dikatakan mempermudah pekerjaan manusia tanpa mengubah besarnya usaha yang dilakukan.