5 Contoh Soal Pesawat Sederhana, Lengkap dengan Pembahasannya

JAKARTA, iNews.id - Contoh soal pesawat sederhana berikut perlu dipelajari. Pesawat sederhana merupakan salah satu konsep dasar dalam ilmu fisika yang mempelajari tentang prinsip-prinsip mekanika untuk melipat gandakan gaya atau mengubah arah gaya. 

Konsep ini sangat penting dan banyak diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari, mulai dari alat-alat sederhana seperti tuas, katrol, dan roda hingga mesin-mesin modern yang kompleks. Oleh sebab itu, deretan contoh soal ini dapat membantu siswa-siswi untuk memahaminya.

Adapun 5 contoh soal pesawat sederhana, yang dirangkum iNews.id dari berbagai sumber, Senin (29/4/2024), adalah sebagai berikut.

Contoh Soal Pesawat Sederhana

1. Pak Kasim sedang memikul dua beras dengan menggunakan kayu yang diletakkan di bahunya. Berat dari beras pertama adalah 50 Newton dan 100 Newton. Jarak lengan kayu antara Pak Kasim dengan beras pertama adalah 100 cm, maka berapakah panjang tongkat yang dibutuhkan agar beras dapat dipikul dengan seimbang? 

Pembahasan:

Diketahui: 

w1 = 50 N
w2 = 100N
L1 = 100 cm = 1 m
L2 = ?

Jawab: 

w1 x L1 = w2 x L2
50 x 1 = 100 x L2
50 = 100 x L2
L2 = 100 / 50
L2 =  2m
L = 1 + 2 = 3 m 

Maka panjang yang dibutuhkan agar Pak Kasim dapat memikul secara seimbang adalah 3 meter.

2. Untuk mengangkat beban 1.000 N, digunakan tuas yang panjangnya 300 cm dan lengan beban 50 cm. Hitunglah gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut!

Pembahasan: 

Soal ini merupakan tuas jenis pertama# di mana titik tumpu berada di antara beban dan kuasa. Maka:

w = 1.000 N
lb = 50 cm
lk = 250 cm

w.lb = F.lk
1000.50 = F250
F = 200 N

3. Sebuah linggis yang panjangnya 1,5 m digunakan untuk mencabut paku yang tertancap disebuah tembok. Linggis ditumpu 25 cm dari paku yang akan di cabut. Untuk melepaskan paku dari tembok diperlukan gaya sebesar 9,4 x 104 N. Berapa gaya lekat paku pada kayu? Berapa keuntungan mekanisnya?

Pembahasan:

Soal ini merupakan tuas jenis pertama, di mana titik tumpu berada di antara beban dan kuasa. Maka:

Fk = 9,4 x 104 N
lb = 25 cm
lk = 1,25 m = 125 cm

Fb.lb = F.lk
Fb.25 = 9,4 x 104.125
Fb = 4,7 x 105 N

KM = Fb/Fk
KM = lk/lb
KM = 125/25
KM = 5

4. Pak Seno akan memindahkan sebuah kardus berisi buku ke atas rak setinggi  1,2 m. Agar tidak terlalu berat memindahkan kardus tersebut, Pak Seno mengambil sebuah papan sepanjang 150 cm untuk dijadikan bidang miring. Untuk memindahkan kardus tersebut, gaya yang dibutuhkan Pak Seno hanya 400 N. Tentukan berat kardus yang dipindahkan!

Pembahasan:

Diketahui:

F = 400 N
h = 1,2 m
s = 150 cm = 1,5 m

Ditanya: F =…?

Jawab:
F x s = w x h
w = Fs/h
w = 400 x 1,5/1,2
w = 500 N

Jadi, berat kardus yang dipindahkan adalah 500 N.

5. Lala dan Karina bermain jungkat-jungkit. Jarak antara Lala dan titik tumpu adalah 30 cm. Jika massa Lala dan Karina berturut-turut 20 kg dan 25 kg, maka tentukan jarak Karina dari titik tumpu agar jungkat-jungkit menjadi seimbang!

Pembahasan:

Diketahui:

LH = 30 cm
mH = 20 kg
mN = 25 kg

Ditanya: LN =…?

Jawab:
w(H) x LH = w(N) x LN
m(H)g x LH = m(N)g x LN
(20x10) x 30 = (25x10) x LN
LN = 6.000/250
LN = 24
Jadi, jarak antara Karina dan titik tumpu seharusnya adalah 24 cm.

Itulah 5 contoh soal pesawat sederhana. Semoga bermanfaat.