Pada artikel ini Anda akan mengetahui apa itu hukum leverage. Kami juga menunjukkan contoh yang menjelaskan bagaimana hukum tuas mempengaruhi gaya yang bekerja padanya. Selain itu, Anda dapat mempraktikkan hukum leverage dengan latihan langkah demi langkah.
Logikanya, sebelum melihat apa itu hukum leverage, kita harus memahami dengan jelas apa itu leverage. Oleh karena itu kami menyarankan Anda mengunjungi postingan berikut sebelum melanjutkan penjelasannya:
Apa hukum leverage?
Hukum pengungkit adalah hukum yang menghubungkan berbagai gaya yang bekerja pada pengungkit. Oleh karena itu, hukum pengungkit digunakan untuk menyelesaikan permasalahan yang melibatkan pengungkit.
Lebih khusus lagi, hukum leverage menyatakan bahwa hasil kali daya dikalikan panjang lengan Anda setara dengan hasil kali hambatan dikalikan panjang lengan Anda.
Dengan demikian, hukum tuas memungkinkan kita untuk secara matematis menghubungkan hambatan, yaitu gaya yang diberikan oleh beban pada tuas, dengan daya, yaitu gaya yang harus diberikan untuk mengatasi beban.
Rumus Hukum Pengungkit
Rumus hukum pengungkit secara matematis menghubungkan daya dengan hambatan pengungkit. Lebih khusus lagi, hukum pengungkit menyatakan bahwa daya dikalikan lengan daya sama dengan hambatan dikalikan lengan hambatan.
Emas:
- Titik tumpu atau titik tumpu (F) : ini adalah bagian tuas yang masih ditinggalinya. Oleh karena itu, ia menopang seluruh berat batang serta badan-badan di atasnya.
- Usaha atau daya (P) : adalah gaya yang diberikan pada tuas untuk melawan beban pada sisi yang lain.
- Beban atau hambatan (R) : adalah gaya yang harus diatasi.
- Power Arm (BP) : Ini adalah jarak antara daya dan titik tumpu.
- Resistance Arm (BR) : Ini adalah jarak antara titik resistance dan support.
Perhatikan bahwa hukum tuas hanya berlaku jika tuas berada dalam keadaan setimbang, yaitu jika tuas dalam keadaan diam. Jadi jika tuasnya bergerak maka persamaan tuasnya tidak berlaku.
Contoh hukum leverage
Sebagai contoh, pada bagian ini kita akan melihat bagaimana nilai gaya yang harus diterapkan untuk melawan hambatan berubah bergantung pada panjang lengan tuas.
Pertama, kita akan melihat apa yang terjadi ketika titik tumpu berada tepat di tengah-tengah kekuasaan dan perlawanan:
Kita terapkan rumus hukum pengungkit untuk menghitung nilai daya:
Jadi, jika titik tumpu berada tepat di tengah-tengah antara gaya dan hambatan, maka gaya yang harus diberikan pada tuas sama dengan hambatan.
Kedua, kami akan menganalisis kasus di mana titik support lebih dekat ke resistance daripada power:
Jadi ketika power arm lebih panjang dari resistance arm, maka nilai power lebih kecil dari nilai resistance.
Terakhir, kita mempelajari kasus di mana titik support lebih dekat ke kekuatan dibandingkan ke resistance:
Kesimpulannya, ketika titik tumpu lebih dekat ke gaya daripada hambatan, maka gaya yang lebih besar dari hambatan harus diberikan untuk menyeimbangkan skala.
Latihan hukum leverage yang terpecahkan
Sebelum melakukan latihan, kami menyarankan Anda mengunjungi tautan berikut di mana kami menjelaskan berbagai jenis pengungkit, karena ada latihan untuk setiap jenis pengungkit dan Anda harus memahami dengan jelas apa masing-masing jenis pengungkit untuk menyelesaikan soal. .
Latihan 1
Sebuah benda bermassa 50 kg diletakkan disebelah tuas derajat satu yang terbuat dari sebuah batang kaku yang panjangnya 300 cm. Jika jarak antara beban dan titik tumpu adalah 180 cm, berapakah berat benda yang harus diletakkan di sisi lain tuas agar seimbang?
Pengungkit pada soal ini adalah derajat pertama dan kita hanya mengetahui hambatan (50 kg) dan lengan hambatan (180 cm). Namun, karena kita mengetahui panjang batang, kita dapat menghitung lengan daya dengan mengurangkan panjang total batang dikurangi panjang lengan hambatan:
Kemudian kita dapat menentukan nilai daya dengan menerapkan aturan tuas:
Kami mengganti data ke dalam rumus:
Dan akhirnya, kita menyelesaikan hal yang tidak diketahui dalam persamaan:
Latihan 2
Di dalam gerobak dorong kita meletakkan sebuah benda bermassa 70 kg, berjarak 50 cm dari titik tumpu. Jika bagian tempat dipegangnya gerobak dorong berjarak 140 cm dari titik tumpu, berapakah usaha yang harus kita lakukan untuk dapat mengangkut benda dengan gerobak dorong tersebut?
Gerobak dorong merupakan tuas derajat kedua, karena hambatannya terletak di antara titik tumpu dan daya. Oleh karena itu, untuk menyelesaikan masalah tersebut kita harus menerapkan hukum leverage:
Kami mengganti data yang kami ketahui ke dalam persamaan:
Dan akhirnya, kita menyelesaikan hal yang tidak diketahui dalam persamaan:
Oleh karena itu, Anda harus melakukan upaya yang setara dengan mengangkat 25 kg.
Latihan 3
Pada tuas derajat ketiga, gaya yang setara dengan 60 N harus diberikan untuk melawan hambatan sebesar 15 N yang terletak 80 cm dari titik tumpu. Hitung seberapa jauh dari titik tumpu gaya diterapkan.
Pada soal tuas derajat ketiga ini kita diminta untuk menentukan power arm. Jadi, untuk menyelesaikan masalah tersebut, kita perlu menerapkan persamaan leverage:
Kami mengganti data yang kami ketahui ke dalam persamaan:
Dan kami memecahkan hal yang tidak diketahui dalam persamaan:
Oleh karena itu, gaya harus diberikan pada jarak 20 cm dari titik tumpu.