Rumus keuntungan mekanis merupakan salah satu materi tentang “bidang miring” yang mulai kita pelajari semenjak kelas 8 SMP dan disempurnakan di kelas 12 SMA nantinya. Penting sekali untuk mengetahui rumus keuntungan mekanis bidang miring karena dalam kehidupan sehari-hari kita dihadapkan dengan hal tersebut.
Contohnya tentang alat pengungkit yang termasuk salah satu pesawat sederhana yang erat kaitannya dengan kehidupan sehari-hari kita. Sebut saja gunting, katrol, tang, sekop, pembuka tutup botol, jungkit, pinset, pemotong kuku, linggis, dan masih banyak lainnya.
Pengungkit bekerja dengan prinsip keuntungan mekanis yang memanfaatkan besarnya gaya kuasa sehingga akan memudahkan usaha yang kita lakukan. Nah, apabila kalian ingin tahu lebih lanjut seputar rumus keuntungan mekanis, silakan simak artikel selengkapnya di bawah ini.
Baca Juga : Cara Mencari Kuartil Bawah pada Tabel
Rumus Keuntungan Mekanis dan Penjelasannya
Untuk menghitung keuntungan mekanis pada benda miring, kalian dapat menentukannya berdasarkan pembagian nilai panjang lengan kuasa dan panjang lengan beban di mana:
- Panjang lengan kuasa: jarak antara titik tumpuan hingga titik maksimal bekerjanya gaya kuasa.
- Panjang lengan beban: jarak antara titik tumpuan hingga titik maksimum bekerjanya gaya beban.
Untuk lebih jelasnya, kalian dapat melihat contoh gambar tentang pengungkit berikut ini:
Dari gambar di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa untuk menentukan rumus keuntungan mekanis katrol kita bisa menggunakan keempat faktor yakni gaya kuasa, lengkan kuasa, lengan beban, dan gaya beban. Nah berikut rumusnya:
Keterangan:
- KM: Keuntungan mekanis
- Fb: Gaya beban
- Fk: Gaya kuasa
- Lk: Lengan kuasa
- Lb: Lengan beban
Keuntungan dan Kerugian Bidang Miring
Salah satu keuntungan yang akan kita dapatkan dari bidang miring ialah memperkecil nilai usaha sehingga akan memudahkan dalam menggerakan benda dari satu titik ke titik lain.
Seperti yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari semisal saat sedang menurunkan drum dari truk ke lantai, tentu akan lebih ringan apabila kita gunakan papan kayu yang miring karena tak perlu repot-repot mengangkatnya.
Nah berikut contoh keuntungan dan kerugian bidang miring yang berhubungan erat dengan keuntungan mekanis:
Keuntungan:
- Gaya atau usaha yang diperlukan untuk memindahkan atau menggerakan benda menjadi lebih kecil bahkan menjadi 0.
- Mempermudah pekerjaan yang kita lakukan karena akan mengurangi jumlah tenaga yang akan kita keluarkan untuk memindahkan suatu objek.
- Pekerjaan yang dihasilkan akan semakin cepat sehingga hasilnya pun akan lebih banyak dibandingkan tanpa menggunakan bidang miring.
Kerugian:
- Jarak pemindahan beban antara satu titik ke titik lain menjadi semakin panjang.
- Waktu tempuh yang dibutuhkan bisa saja menjadi semakin lama .
Ketahui :
Contoh Soal Keuntungan Mekanis beserta Jawabannya
Nah, agar kalian lebih paham tentang keuntungan mekanis, maka berikut ini kami berikan referensi contohnya dalam bentuk soal tanya jawab.
Contoh Soal 1
Suatu tuas memiliki lengan beban sepanjang 1 meter dan lengan kuasa sepanjang 0,2 m. Berapakan keuntungan mekanis yang didapatkan apabila suatu benda diangkat sebesar 15 N menggunakan tuas tersebut?
Diketahui:
Fk = 15 N
Lb = 1 m
Lk = 0,2 m
Ditanyakan:
- KM ?
Jawab:
Pertama kita cari terlebih dahulu nilai gaya bebannya (Fb) agar nantinya bisa kita aplikasikan ke dalam rumus yang akan kita gunakan.
Fb = Lk : Lb x Fk
Fb = 0,2 : 1 x 15
Fb = 3
Setelah diketahui nilai Fb nya, maka kita bisa menentukan keuntungan mekanis nya menggunakan rumus:
KM = Fb : Fk
KM = 0,2 : 1
KM = 0,2
Dari rumus di atas dapat kita ketahui bahwa nilai keutungan mekanis yang terjadi pada tuas tersebut ialah sebesar 0,2.
Contoh Soal 2
Pada sebuah tuas bidang miring dengan lengan kuasa sepanjang 0,5 meter, berapakah besar keuntungan mekanis yang akan didapatkan apabila terdapat sebuah benda seberat 500 N yang dipindahkah dengan gaya 200 N dan juga berapakah panjang lengan bebannya?
Diketahui:
Fk = 200 N
Fb = 500 N
Lk = 0,5 meter
Ditanyakan:
- Lb ?
- KM ?
Jawab:
Sebelum kita menghitung nilai KM, kita perlu mencari dulu nilai Lb atau lengan bebannnya karena nantinya akan kita bagi dengan lengan kuasa. Berikut rinciannya:
Fb x Lb = Fk x Lk
Lb = Fk x Lk : Fb
Lb = 200 x 0,5 :500
Lb = 100 : 500
Lb = 0,2 m
Setelah diketahui nilai lengan bebannya, maka kita bisa mengetahui nilai keuntungan mekanis atau KM nya dengan menggunakan rumus keuntungan mekanis berikut:
KM = Lk : Lb
KM = 0,5 : 0,2
KM = 2,5
Baca Juga :
Mudah bukan untuk menentukan rumus keuntungan mekanis? Dengan berbagai macam contoh soal di atas, tentu kalian dapat mengetahui bahwa perhitungan KM sebenarnya sangatlah mudah karena tidak membutuhkan perhitungan matematika yang rumit.
Kita memiliki dua telinga dan satu mulut. Karena itu, kita bisa mendengarkan dua kali lebih banyak daripada berbicara. Tetap semangat belajar dan hari esok yang lebih baik.
