Rumus Keuntungan Mekanik Pesawat Sederhana: Pengungkit

Pengungkit adalah salah satu pesawat sederhana yang mudah ditemui dalam kehidupan sehari-hari.
Contoh alat-alat yang merupakan pengungkit antara lain gunting, pemotong kuku, linggis, jungkat-jungkit, pembuka botol, pemecah biji kenari, sekop, pinset, dan sebagainya.

Pengungkit memudahkan usaha dengan cara menggandakan gaya kuasa dan mengubah arah gaya. Untuk mengetahui besar gaya yang dilipatgandakan oleh pengungkit maka kita harus menghitung keuntungan mekaniknya.

Cara menghitung keuntungan mekanik pengungkit adalah dengan membagi panjang lengan kuasa dengan panjang lengan beban. Panjang lengan kuasa adalah jarak dari tumpuan sampai titik bekerjanya gaya kuasa, sedangkan panjang lengan beban adalah jarak dari tumpuan sampai dengan titik bekerjanya gaya beban.

                                  

Jika Fb x Lb = Fk x Lk, maka

Keterangan :

KM = keuntungan mekanik
Fb = gaya beban
Fk    = gaya kuasa
Lk = lengan kuasa
Lb = lengan beban

Contoh Soal

1. Sebuah batu dengan berat 500 N dipindahkan dengan memanfaatkan sebuah tuas yang diberi gaya sebesar 200 N. Lengan kuasa adalah sepanjang 50 cm.
   Hitunglah:
   a. jarak antara beban ke titik tumpu tuas
   b. besar keuntungan mekanis yang didapatkan
   
   Penyelesaian:
   
   Diketahui:
   Fb = 500 N
   Fk = 200 N
   Lk = 50 cm = 0,5 m
   
   Ditanyakan: a). Lb
                         b). KM
   
   Jawab: (a)
   Fb x Lb = Fk x Lk
   Lb     = (Fk x Lk):Fb
             = (200 x 0,5) : 500
             = 100 : 500
             = 0,2 m = 20 cm
   
   Jadi untuk pertanyaan (a), jarak antara beban ke titik tumpu tuas adalah sebesar 20 cm.
   
   Jawab: (b)
   KM = Fb : Fk = Lk : Lb (kita pilih salah satu saja yang mudah)
          = 500 : 200
          = 2,5
   
   Jadi untuk pertanyaan (b),  keuntungan mekanis yang didapatkan adalah sebesar 2,5


2. Sebuah benda diangkat menggunakan tuas dengan gaya sebesar 15 N. Jika panjang lengan beban 100 cm dan panjang lengan kuasa adalah 20 cm, hitunglah berat benda yang diangkat. Hitung pula keuntungan mekanik yang didapatkan.
   
   Penyelesaian:
   
   Diketahui:
   
   Fk = 15 N
   Lk = 20 cm = 0,2 m
   Lb = 100 cm = 1 m
   
   Ditanyakan: a). Fb
                         b). KM
   
   
   Jawab:
   
   
   
   Fb : Fk = Lk : Lb
   Fb : 15 = 0,2 : 1
         Fb  = (0,2 : 1) x 15
               = 0,2 x 15
               = 3
   
   Jadi untuk pertanyaan (a), berat benda yang diangkat adalah sebesar 3 N
   
   Keuntungan mekanisnya adalah= Lk : Lb
                                                       = 0,2 : 1
                                                       = 0,2
   
   Jadi untuk pertanyaan (b),  keuntungan mekanis yang didapatkan adalah sebesar 0,2