Perhatikan gambar berikut jika jarak tiap lubang sama agar seimbang maka beban W harus digeser

Meskipun untuk saat ini ujian nasional (UN) sudah tidak diberlakukan lagi, namun materi kimia tetap menyediakan pembahasan soal un ipa smp yang khusus membahas materi pesawat sederhana. Perhatikan pembahasan soal un ipa berikut ini.

Soal UN SMP 2019 No. 14

Batang besi yang dilengkapi lubang pengait digantung dengan tali. Jarak antar lubang dengan lubang lainnya sama, dan pada lubang digantung tiga beban seperti tampak gambar.

Agar posisi batang besi menjadi seimbang dapat dilakukan dengan menempatkan beban ….

A. Q dan R di lubang 7, sedangkan P tetap

B. P tetap, sedangkan Q dan R di lubang 8

C. P di lubang 3 dan Q, R di lubang 9

D. P di lubang 2, sedangkan R di lubang 9

Jawaban: C

Pembahasan:

P = 120 N

Q + R = 20 N + 40 N = 60 N

Q+R = ½ P

Itu artinya posisi Q dan R harus dua kalilipat posisi P. Sehingga, untuk supaya seimbang, P harus diletakkan di lubang 3 dan Q + R di lubang 9.

Soal UN SMP 2018 No. 11

Perhatikan gambar!

Bidang miring yang memiliki keuntungan mekanis sama adalah …

A. (1) dan (2)

B. (1) dan (3)

C. (2) dan (3)

D. (2) dan (4)

Jawaban: D

Pembahasan:

Keuntungan mekanis bidang miring dirumuskan sebagai berikut:

Km = W/F atau Km = s/h

Soal UN SMP 2017 No. 13

Sebuah benda diletakkan di atas tuas seperti gambar.

Saat titik tumpu digeser 10 cm mendekati beban, supaya tuas tetap seimbang yang dilakukan adalah ….

A. Menggeser kuasa sejauh 30 cm mendekati titik tumpu

B. Menggeser kuasa sejauh 40 cm mendekati titik tumpu

C. Menambah kuasa menjadi 240 N

D. Mengurangi kuasa menjadi 133,2 N

Jawaban: B

Pembahasan:

Diketahui:

w = 600 N

F = 200 N

lb = 30 cm

Ditanyakan: titik keseimbangan apabila titik tumpu digeser 10 cm mendekati beban = ….?

Jawaban:

Kita cari terlebih dahulu panjang lengan kuasa sebelum titik tumpu digeser.

w x lb = F x lk

600 N x 30 cm = 200 N x lk

lk = 18000 N/200 = 90 cm

Selanjutnya, setelah titik tumpu digeser 10 cm mendekati beban maka lengan kuasa bertambah 10 cm dan lengan beban berkurang 10 cm.

lk = 90 cm + 10 cm = 100 cm

lb = 30 cm – 10 cm = 20 cm

Namun, hal tersebut menyebabkan tuas tidak seimbang. Agar tetap seimbang, maka lengan kuasa perlu kita geser. Untuk menentukan pergeserannya, kita hitung dengan menggunakan lb = 20 cm.

w x lb = F x lk

60 N x 20 cm = 200 N x lk

lk =60 cm

itu artinya, lengan kuasa yang semula 100 cm dari titik tumpu harus digeser menjadi 60 cm. Panjang pergeserannya adalah:

lk = 100 cm – 60 cm = 40 cm

Soal UN SMP 2016 No. 14

Perhatikan gambar pengungkit di bawah ini!

Beban kemudian digeser 10 cm mendekati titik tumpu. Agar tuas berada pada posisi seimbang maka kuasanya ….

A. Ditambah 54 N

B. Dikurang 64 N

C. Ditambah 75 N

D. Dikurang 96 N

Jawaban: B

Pembahasan:

Diketahui:

w = 480 N

F = 160 N

lb = 25 cm

Ditanyakan: F ketika beban digeser 10 cm mendekati titik tumpu = …?

Jawaban:

kita cari nilai lk terlebih dahulu,

w x lb = F x lk

480 N x 25 cm = 160 N x lk

lk = 75 cm

Ketika beban digeser 10 cm mendekati titik tumpu, maka nilai

Pelajari Juga:  10 Soal Pilihan Ganda dan Pembahasan Sifat Koligatif Larutan

lb = 25 cm – 10 cm = 15 cm

Sehingga nilai kuasa (F) berubah

w x lb = F x lk

480 N x 15 cm = F x 75 cm

F = 96 N

Nilai F berkurang dari 160 N menjadi 96 N sehingga mengalami pengurangan sebesar 64 N.

Soal UN SMP 2015 No. 7

Perhatikan gambar tuas berikut!

Jarak AB = BC = CD = DE, besar kuasa yang harus diberikan pada titik E agar tuas seimbang adalah ….

A. 300 N

B. 450 N

C. 750 N

D. 900 N

Jawaban: A

Pembahasan:

Diketahui:

w = 900 N

misalkan nilai AB = BC = CD = DE = 1, maka

lb = 1

lk = 3

Ditanyakan: F = …?

Jawaban:

w x lb = F x lk

900 N x 1 = F x 3

F = 900 N/3 = 300 N

Soal UN SMP 2014 No. 7

Beberapa bidang miring mempunyai ukuran seperti gambar.

Yang memiliki keuntungan mekanis sama adalah bidang miring …

A. 1 dan 2

B. 1 dan 3

C. 2 dan 4

D. 3 dan 4

Jawaban: B

Pembahasan:

KM = s/h

keterangan:

KM = keuntungan mekanis

s = panjang bidang miring

h = tinggi bidang miring

1. KM = 320 cm/80 cm = 4
2. KM = 360 cm/90 cm = 4
3. KM = 300 cm/120 cm = 2,5
4. KM = 400 cm/125 cm = 3,2

Jadi, bidang miring yang mempunyai keuntungan mekanis sama adalah bidang miring nomor 1 dan 2.

Tuas dalam keadaan seimbang saat posisi beban dan kuasa seperti gambar. Jika titik tumpu kemudian digeser 10 cm mendekati beban, agar tuas tetap seimbang yang harus dilakukan adalah… Jawaban: Menggeser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 40 cm  Jawaban penjelasan: Pada soal ini pada tuas terjadi kesetimbangan, sehingga berlaku rumus): w L₁ = F L₂ Dimana: w = beban (dalam satuan Newton) L₁ = lengan beban (dalam satuan meter, cm) F = gaya kuasa yang bekerja (dalam satuan Newton) L₂ = lengan kuasa (dalam satuan meter, cm)  Sehingga besar kuasa dalam kesetimbangan, bila beban sebesar 800 N, lengan beban 40 cm dan lengan kuasa 160 cm, adalah:  F = w L₁ / L₂    = (800)(40) / (160)    = 32000/ 160    = 200 N   Jika titik tumpu kemudian digeser 10 cm mendekati beban, maka lengan beban berubah menjadi: L₁’ = L₁ - 10        = 40 – 10        = 30 cm   Sehingga persamaan yang terjadi bila: Menggeser kuasa mendekati titik tumpu sejauh 40 cm Lengan kuasa berubah menjadi:  L₂’ = L₂ - 40        = 160 - 40        = 120 cm Persamaan menjadi: w L₁' = F L₂' (800) (30) = (200)(120) 24000 = 24000 (sesuai) jadi pada kondisi (d) tuas menjadi kembali setimbang.