Page 424 - Fisika Dasar 1 - Mikrajuddin Abdullah

Bab 5 Kerja dan Energi

bergerak (berputar terhadap titik tumpu) dan masing-masing menahan
gaya. Kita mulai dengan membahas pengungkit yang memiliki titik tumpu
di tengah, seperti diilustrasikan pada Gambar 5.30. Gambar tersebut
mengilustrasikan perputaran pengungkit serta gaya-gaya yang bekerja.

Kita misalkan ujung lengan penggerak ditarik ke bawah dengan gaya
F2. Akibat adanya gaya tersebut maka ujung lengan penggerak turun sejauh
x2. Dengan demikian, kerja yang kita lakukan adalah W2 = F2 x2.
Akibatnya turunnya ujung lengan penggerak maka lengan beban
mengerjakan gaya ke atas pada beban sambil berpindah sejauh x1.
Misalkan gaya yang dilakukan ujung lengan beban adalah F1 maka kerja
yang dilakukan oleh lengan beban adalah W1 = F1 x1. Yang dilakukan pada
saat mengungkit adalah mentransfer kerja di lengan penggerak ke lengan
beban. Dengan demikian

Kerja yang kita lakukan di lengan penggerak = kerja yang dilakukan
lengan beban ke benda

atau

F  x  F x (5.83)
2
1
1
2

Perhatikan segitiga yang dibentuk oleh ujung lengan penggerak
sebelum dan sesudah diputar dengan titik tumpu. Segi tiga ini sebangun
dengan segitiga yang dibentuk oleh dua ujung lengan beban dengan titik
tumpu. Dengan demikian berlaku hubungan  x 1 / L   x 2 / L atau
1
2

 x  (L 1 / L 2 ) x . Substitusi ke dalam persamaan sebelumnya diperoleh
2
1

F  x  F 1 (L 1 / L 2 ) x atau dapat disederhanakan menjadi
2
2
2

F 2 L  F 1 L (5.84)
1
2

Tampak dari persamaan (5.84) jika L2 > L1 maka F2 < F1. Makin besar F2
dibandingkan dengan F1 maka makin kecil F2 dibandingkan dengan F1. Jadi,
agar mudah mengangkat benda-benda yang berat maka kita gunakan
lengan penggerak yang beberapa kali lebih panjang dari lengan beban.

410