Pengungkit adalah salah satu alat sederhana yang telah digunakan oleh manusia sejak jaman prasejarah untuk mengangkat beban-beban berat. Dengan menerapkan prinsip sederhana fisika, pengungkit memanfaatkan titik tumpu atau ‘fulcrum’ untuk mengubah sejauh mana kekuatan yang diterapkan untuk mengangkat beban. Tapi bagaimana pengungkit bekerja dan kenapa mengangkat beban menjadi lebih mudah ketika titik tumpu diletakkan lebih dekat dengan beban?
Mengenal Konsep Pengungkit
Untuk memahami ini, kita perlu tahu tentang konsep dasar pengungkit. Pengungkit adalah batang yang bisa berputar di sekitar titik tumpu. Ada dua unsur lain yang penting dalam pengungkit, yaitu beban dan daya (atau usaha). Dalam kehidupan sehari-hari, contoh pengungkit bisa berupa pemecah kacang, gunting, atau gagang pintu.
Prinsip Dasar Pengungkit
Prinsip dasar pengungkit didasarkan pada hukum momen atau hukum keseimbangan yang menyatakan bahwa jika suatu sistem berada dalam keadaan seimbang, maka total momen gaya mengenai titik tersebut sama dengan nol. Ini berarti bahwa momen gaya atau torsi yang dihasilkan oleh beban harus seimbang dengan momen gaya atau torsi yang dihasilkan oleh usaha.
Hukum momen bisa ditulis sebagai:
Momen Beban (Mb) = Momen Usaha (Mu)Di mana momen dihitung sebagai gaya dikalikan dengan jaraknya ke titik tengah (titik tumpu). Maka,
Gaya Beban (Gb) x Jarak Beban ke Tumpu (Db) = Gaya Usaha (Gu) x Jarak Usaha ke Tumpu (Du)Menggeser Titik Tumpu
Jika titik tumpu (fulcrum) diletakkan lebih dekat dengan beban, jarak beban ke titik tumpu (Db) menjadi lebih kecil. Mengingat hukum momen tadi, ini berarti gaya usaha (Gu) yang diperlukan untuk mengangkat beban tersebut juga menjadi lebih kecil.
Denyut manual:
Gaya Beban (Gb) x Jarak Beban ke Tumpu (Db baru) = Gaya Usaha (Gu baru) x Jarak Usaha ke Tumpu (Du)Dari persamaan ini, kita bisa melihat bahwa jika Db baru menjadi lebih kecil, maka Gu baru juga harus menjadi lebih kecil untuk mempertahankan keseimbangan.
Kesimpulan
Dengan demikian, dengan mengubah posisi titik tumpu pada pengungkit, kita bisa mengubah sejauh mana gaya yang perlu kita gunakan untuk mengangkat beban. Ini memperjelas kenapa kuasa yang dibutuhkan untuk mengangkat beban pada pengungkit akan menjadi lebih kecil jika titik tumpu diletakkan lebih dekat ke beban — suatu prinsip sederhana yang memiliki aplikasi luas dalam berbagai bidang, mulai dari fisika hingga teknik serta desain produk.
