Sains Tingkatan 2 Bab 10 Mesin Ringkas

1. Bab 10
Mesin Ringkas

2. Tuas
1. Tuas ialah sejenis mesin ringkas yang biasa digunakan
dalam kehidupan harian untuk memudahkan kerja kita.
2. Tuas terdiri daripada satu batang tegar yang dapat
berputar bebas pada satu titik sokongan tetap.
3. Terdapat tiga bahagian dalam setiap sistem tuas, iaitu
fulkrum yang merupakan titik sokongan tetap atau titik
pangsi, beban yang merupakan berat objek yang
bertindak ke bawah disebabkan oleh tarikan graviti dan
daya yang bertindak untuk mengangkat atau
mengalihkan beban.
4. Lazimnya, daya yang kecil mampu mengangkat beban
yang berat dengan menggunakan tuas.

3. Lakukan aktiviti di bawah ini.
Radas: Pembaris, stapler, dan duit syiling
Aktiviti ini menunjukkan daya yang kecil dapat
mengimbangkan suatu beban yang besar dalam sistem
tuas ini.

4. 5. Tuas dapat dibahagikan kepada tiga kelas
berdasarkan kedudukan fulkrum, beban, dan daya
yang dikenakan pada tuas itu.
6. Tuas kelas pertama dan kedua boleh digunakan
untuk mengangkat beban berat hanya dengan daya
yang kecil.

5. Tuas kelas pertama
• Fulkrum terletak di antara daya dengan beban.
• Daya dan beban bertindak pada arah yang sama.

6. Tuas kelas kedua
• Beban terletak di antara fulkrum dengan daya.
• Daya dan beban bertindak pada arah yang bertentangan.

7. Tuas kelas ketiga
• Daya terletak di antara fulkrum dengan beban.
• Daya dan beban bertindak pada arah yang bertentangan.

8. Momen daya
1. Apabila daya dikenakan pada sesuatu objek, daya itu
akan memutarkan objek itu pada satu titik pangsi atau
fulkrumnya.
2. Daya atau kesan putaran ini disebut momen daya.
3. Kesan putaran dapat diperhatikan apabila kita membuka
pintu atau menggunakan sepana untuk melonggarkan
nat.
4. Momen daya dapat dihitung jika daya tindakan didarab
dengan jarak serenjang dari fulkrum (pangsi) ke daya.
Momen daya = Daya  Jarak serenjang dari fulkrum
(pangsi) ke daya

9. 5. Momen daya bergantung pada daya yang dikenakan
dan jarak serenjang dari fulkrum (pangsi) ke daya.
Pandangan dari atas pintu
Momen daya = 10N  0.6m
= 6Nm
Pandangan dari atas pintu
Momen daya = 30N  0.2m
= 6Nm
6. Daya yang lebih kecil diperlukan untuk membuka pintu
jika jarak serenjang dari engsel (pangsi) lebih panjang.

10. Prinsip tuas
1. Prinsip tuas menyatakan bahawa apabila suatu tuas
berada dalam keadaan yang seimbang, hasil darab
beban dan jarak beban dari fulkrum adalah sama
dengan hasil darab daya dan jarak daya dari fulkrum.
2. Prinsip tuas dapat diwakili oleh formula yang berikut:
Beban(N) X Jarak beban dari fulkrum(m) = Daya(N) X Jarak daya dari fulkrum(m)

11. Contoh 1
Jika jarak batu kecil dari batu besar dan pekerja masing-masing ialah 1
m dan 2 m, berapakah nilai daya yang perlu dikenakan oleh pekerja itu
untuk mengangkat batu besar seberat 800 N?
Penyelesaian:
Daya X Jarak daya dari fulkrum = Beban X Jarak beban dari fulkrum
Daya X 2m = 800N X 1m
Daya = ( 800N X 1m)  2m
Daya = 400N

12. Contoh 2
Jika jarak batu kecil dari batu besar dan pekerja masing-masing ialah 1
m dan 2 m, berapakah nilai daya yang perlu dikenakan oleh pekerja itu
untuk mengangkat batu besar seberat 800 N?
Penyelesaian:
Beban X Jarak beban dari fulkrum = daya X daya dari fulkrum
Beban X 0.3m = 3N X (0.3  0.1)m
Beban = ( 3N X 0.2m)  0.3m
Beban = 2N

13. Ingat semula
1. Mesin ringkas ialah alat yang dapat membantu manusia
melakukan kerja dengan mudah.
2. Tuas ialah sejenis mesin ringkas yang dibahagikan
kepada tiga kelas tuas, iaitu kelas pertama, kelas kedua
dan kelas ketiga, berdasarkan kedudukan fulkrum,
beban, dan daya.
3. Tuas kelas pertama mempunyai fulkrum yang terletak di
antara beban dan daya. Contoh-contoh tuas kelas
pertama ialah gunting, playar, dan jongkang-jongket.
4. Tuas kelas kedua mempunyai beban yang terletak di
antara fulkrum dan daya. Contoh- contoh tuas kelas
kedua ialah pemotong kertas, kereta sorong, dan
pembuka penutup botol.

14. 5. Tuas kelas ketiga mempunyai daya yang terletak di
antara fulkrum dan beban. Contoh-contoh tuas kelas
ketiga ialah joran dan penyepit ais.
6. Momen daya ialah kesan putaran yang terhasil apabila
daya yang dikenakan pada suatu objek memutarkan
objek itu pada satu titik pangsi (fulkrum).
7. Prinsip tuas menyatakan bahawa hasil darab beban dan
jarak beban dari fulkrum adalah sama dengan hasil
darab daya dan jarak daya dari fulkrum apabila tuas
berada dalam keadaan seimbang.