Tuas dan Jenis-Jenisnya

Dalam bentuk yang paling sederhana, tuas dapat berupa batang yang berputar pada sumbu atau penumpu, sedangkan dalam prakteknya tuas dapat bermacam-macam. Misalnya pengungkit, tang, pinset, penjepit es, gunting, pemecah kemiri dan jungkat-jungkit. Perhatikan bentuk batang yang dapat berputar (tempat batang berputar disebut titik tumpu atau fulkrum). Gaya yang digunakan untuk mengerjakan alat tersebut disebut kuasa. Kuasa dengan bantuan pesawat dapat digunakan untuk mengalahkan gaya lain., misalnya berat benda yang  hendak di angkat, gaya reaksi benda yang dijepit, reaksi kertas yang digunting, dan reaksi kemiri yang hendak kita pecahkan.Gaya yang hendak dilawan disebut beban. Tempat kuasa diadakan disebut titik kuasa, sedangkan tempat beban diadakan disebut titik beban. Jarak dari titik tumpu  ke kuasa disebut lengan kuasa, sedangkan jarak dari titik tumpu ke beban-disebut lengan beban. Seluruh  jenis alat yang berasaskan pada tuas memiliki titik tumpu, titik kuasa dan beban, sehingga memiliki kedudukan. Berdasarkan titik-titik, tuas dibedakan men njadi tiga jenis, yaitu:
1.    Pengungkit jenis pertama, yaitu titik tumpunya terletak diantara titik kuasa dan beban. Perhatikan gambar diatas, manakah tuas yang termasuk pengungkit jenis pertama?
2.    Pengungkit jenis kedua, yaitu titik bebannya terletak diantara titik tumpu dan kuasa. Perhatikan gambar diatas, manakah yang termasuk pengungkit jenis pertama?
3.       Pengungkit jenis ketiga, yaitu titik kuasanya terletak di antara titik tumpu dan beban. Perhatikan gambar diatas, manakah yang termasuk pengungkit jenis ketiga?

    Pada pengungkit berlaku  persamaan :

           Iw  x  W   =  IF  x  F

    Dimana    Iw    =    Jarak antata titik tumpu dengan beban.
        W      =    Berat benda yang harus diangkat (beban).
        IF    =    Jarak dari titik tumpu  sampai kuasa.
        F    =    Gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban (kuasa).

Contoh soal :
Sebuah batu yang beratnya 100 N hendak diangkat dengan menggunakan sebuah tongkat yang panjangnya 3 m. Jika lengan kuasa panjangnya 2 m. Berapakah gaya yang diperlukan untuk mengangkat batu tersebut?
Jawab :                    W    =    100 N
                         IF    =    2 m
                        Iw    =    1 m
                 Iw x W    =     IF x F
        1 m x 100 N     =    2 m x F
                         F    =    50 N

Selain  jenis tuas di atas, ada jenis tuas lainnya, misalnya gerobak dan roda katrol. Mengapa roda katrol dikelompokkan sebagai tuas ? Menurutmu, termasuk jenis pengungkit manakah gerobak, lengan manusia, dan katrol?
Cara menggunakan katrol yang tepat adalah seperti gambar di samping. Katrol tidak digantungkan pada suatu tempat yang tetap, tetapi pada tali yang ditarik. Katrol jenis ini disebut katrol  bebas. Menurut pendapatmu, termasuk jenis manakah katrol bebas tersebut?
Pada katrol bebas berlaku  persamaan sebagai  berikut:

            W = 2 x F

Dari persamaan tersebut tampak bahwa besarnya kuasa yang diperlukan untuk mengangkat beban adalah setengah dari berat beban yang akan diangkat. Hal inilah yang menjadi keuntungan dari katrol bebas.
Pengaruh gaya terhadap putaran benda tidak hanya bergantung kepada besar dan arah gaya,  tetapi juga tempat gaya itu bekerja. Kamu tentu tahu, lebih mudah membuka pintu dengan mendorong atau manarik agak jauh dari engsel, dari pada membuka atau menutup pintu didekat engsel.
Kamu  juga tentu merasakan kemudahan mengangkat benda dengan pengungkit yang dipasang agak  jauh dan titik tumpunya. Dengan demikian, letak gaya terhadap titik tumpu mempengaruhi kemampuan gaya memutar alat.