Dasar Teori Tuas Gol 3.docx

A. Dasar Teori Dalam kehidupan ini banyak sekali alat yang di gunakan untuk mempermudah melakukan pekerjaan. Alat-alat tersebut diciptakan manusia dari yang paling sederhana sampai yang paling rumit. Alatpalat tersebut, yang digunakan untuk memudahkan manusia melakukan pekerjaan atau kegiatan, disebut pesawat Ada dua jenis pesawat yaitu pesawat sederhana dan pesawat rumit. pesawat rumit adalah pesawat yang terdiri atas susunan beberapa pesawat rumit, contohnya pesawat terbang, pesawat telepon, motor, televisi dan lainnya. pesawat sederhana adalah alat bantu kerja yang bentuknya sederhana, contohnya tuas, bidang miring dan katrol. Pesawat sederhana merupakan segala jenis perangkat yang hanya membutuhkan satu gaya untuk bekerja. suatu gaya terjadi akan menyebabkan gerakan sepanjang suatu jarak tertentu. Manusia dalam melakukan usaha atau pekerjaan sehari-hari selalu berusaha menggunakan cara untuk mempermudah pekerjaannya. Untuk itu diciptakan alat-alat atau pesawat. Ada empat macam pesawat sederhana yang penting untuk diketahui, yaitu pengungkit (tuas), bidang miring, katrol, dan roda berporos (Hendro Darmodjo dan Jenny R.E Kaligis, 1992: 52). 1. Tuas Tuas merupakan salah satu dari berbagai macam bidang miring. tuas adalah alat yang digunakan untuk mempermudah mengungkit beban. sistem kerja tuas ada tiga yaitu, titik tumpu (fulktrum), kuasa dan beban. titik tumpu adalah sebuah titik yang tidak dapat berpindah dan menjadi tumpuan disebut sebagai fulktrum. Kuasa adalah gaya yang diberikan untuk mendorong tuas. Beban adalah benda yang akan dipindahkan. perbandingan antara beban dan kuasa adalah sama dengan perbandingan antara lengan kuasa dan lengan beban (Halliday, 1991). Pengungkit atau tuas adalah sebuah batang yang menghasilkan gaya karena berputar di atas poros atau tumpuan (Steve Setford, 1997: 81). Pengungkit atau tuas yang digunakan orang untuk memindahkan suatu beban. Berat beban yang akan diangkat disebut gaya beban (Fb) dan gaya yang digunakan untuk mengangkat batu atau beban disebut gaya kuasa (Fk). jarak antara penumpu dan beban disebut lengan beban wlbb dan jarak antara penumpu dengan kuasa disebut lengan kuasa (Lk). Hubungan antara besaran-besaran tersebut menunjukkan bahwa perkalian gaya kuasa dan lengan kuasa (FkLk) sama dengan gaya beban dikalikan dengan lengan beban (FbLb). Artinya besar usaha yang dilakukan kuasa sama dengan besarnya usaha yang

dilakukan beban (Giancoli, 1998). Oleh sebab itu, pada tuas berlaku persamaan sebagai berikut:

Fk . Lk = Fb . Lb

Dengan: Fk : Gaya kuasa (N)

Fb : Gaya beban (n)

Lk : Lengan kuasa (m)

Lb : Lengan beban (m)

Menurut Collins Gem (1994: 104), pengungkit dibagi menjadi tiga golongan, yaitu: a. Golongan 1. Titik tumpu (T) berada di antara titik beban(B) dan titik kuasa (K). b. Golongan 2. Titik beban (B) berada di tengah, di antara titik tumpu (T) dan titik kuasa (K). c. Golongan 3. Titik kuasa (K) terletak di antara titik beban (B) dan titik tumpu (T). Terdapat tiga macam Tuas berdasarkan letak ketiga sistem kerja tuas (titik tumpu, beban, dan kuas). Kelas pertama yaitu titik tumpu berada ditengah, diantara lengan kuasa (Lk) dan lengan beban (Lb); kelas kedua yaitu lengan beban berada diantara titik tumpu dan lengan kuasa; kelas ketiga yaitu lengan kuasa berada diantara lengan beban dan titik tumpu.

Gambar 1. jenis Tuas Sumber : Davidovits, Paul.2008. Physics in Biology and Medicine

2. Keuntungan Mekanik Kerja yang terjadi pada pesawat sederhana terjadi sewaktu gaya diberikan dan menyebabkan gerakan sepanjang suatu jarak tertentu. Kerja yang timbul adalah hasil gaya dan jarak (II). jumlah kerja yang dibutuhkan untuk mencapai sesuatu bersifat

konstan, walaupun demikian jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh. Dengan kata lain, peningkatan jarak akan mengurangi gaya yang dibutuhkan. Rasio antara keduanya disebut keuntungan mekanik atau dapat disebut sebagai besar kemudahan yang diperoleh dalam menggunakan pesawat sederhana (Francis, 1998). W=F.s

Jarak sangat mempengaruhi besar keuntungan mekanik suatu tuas. Jika lengan beban (Lb) lebih kecil dibandingkan dengan lengan kuasa (Lk) Lb = Lk, gaya kuasa (F) yang dibutuhkan agar tuas menjadi setimbang lebih kecil dibandingkan berat beban (W). jika jarak beban dengan titik tumpu dekat, dengan Lb > Lk, maka gaya kuasa akan semakin besar dari berat beban, menimbulkan keuntungan mekanik yang besar. sehingga keuntungan mekanik dari suatu tuas adalah (Davidovits, 2008).

M=

𝑊 𝐹

𝐿𝑘

= 𝐿𝑏

3. Pesawat Sederhana dan Kerja Otot Pada tubuh manusia berlaku prinsip-prinsip kerja pesawat sederhana. salah satu prinsip kerja pesawat sederhana tuas jenis pertama pada tubuh manusia adalah kerja pada lengan manusia. pada gerak otot bisep dan trisep untuk memindahkan atau mengangkat beban adalah menggunakan prinsip kerja pengungkit golongan pertama (1) yaitu pengungkit yang memiliki susunan letak titik tumpunya berada diantara titik tanggap

gaya

(titik

kuasa)

dan

titik

beban.

Titik

tumpu

(tempat

bertumpunya pengungkit pada penyangga) berada pada sendi engsel, titik kuasa berada di bahu, dan untuk titik beban adalah terletak di tangan.

Gambar 2. Tuas jenis pertama pada Lengan Manusia Sumber : Davidovits, Paul. 2008. Physics in Biology and Medicine

DAFTAR PUSTAKA Davidovits, Paul. 2008. Physics in Biology and Medicine third edition. New York: Academic Francis. 1998. Fisika Jilid 2. Jakarta : Erlangga. Gem, Collins. (1994). Kamus Saku Fisika. Jakarta: Erlangga Giancoli, Douglas G. 2001. Fisika Jilid 1 (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. Halliday dan Resnick. 1991. Fisika Jilid I (Terjemahan). Jakarta: Erlangga. Hendro Darmodjo & Jenny R.E Kaligis. (1992). Pendidikan IPA. Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Press.