The mighty mathematics of the lever - Andy Peterson and Zack Patterson

Translator: Hygna Husada Reviewer: Regina Gunadi

Salah seorang Yunani Kuno terkenal pernah berkata,

A famous Ancient Greek once said,

"Give me a place to stand, and I shall move the Earth."

“Beri saya tempat berdiri, dan saya akan pindahkan Bumi.”

Namun ini bukanlah seorang penyihir yang mengaku dapat melakukan hal mustahil.

But this wasn't some wizard claiming to perform impossible feats.

Ini adalah seorang matematikawan, Archimedes

It was the mathematician Archimedes

describing the fundamental principle behind the lever.

menjelaskan prinsip dasar dari tuas.

Gagasan tentang seseorang yang memindahkan massa yang besar sendirian

The idea of a person moving such a huge mass on their own

mungkin terdengar sangat ajaib,

might sound like magic,

tapi sering kali kita temui dalam kehidupan sehari-hari.

but chances are you've seen it in your everyday life.

One of the best examples is something you might recognize

Salah satu contoh terbaiknya adalah sesuatu yang mungkin Anda tahu

from a childhood playground:

dari taman bermain anak anak:

a teeter-totter, or seesaw.

jungkat jungkit, atau ungkat ungkit.

Let's say you and a friend decide to hop on.

Katakanlah Anda dan rekan Anda memutuskan untuk bermain.

Jika berat kalian hampir sama,

If you both weigh about the same,

kalian bisa berjungkat-jungkit dengan mudah.

you can totter back and forth pretty easily.

But what happens if your friend weighs more?

Tapi bagaimana jika rekan Anda lebih berat?

Tiba-tiba, Anda terjebak di atas.

Suddenly, you're stuck up in the air.

Fortunately, you probably know what to do.

Untungnya, Anda tahu apa yang harus dilakukan.

Just move back on the seesaw, and down you go.

Cukup mundurlah ke belakang dan Anda akan berhasil turun.

This may seem simple and intuitive,

Terlihat sederhana dan intuitif,

but what you're actually doing is using a lever to lift a weight

tapi yang Anda lakukan adalah menggunakan tuas untuk memindahkan beban

yang jika tidak dilakukan akan sangat berat.

that would otherwise be too heavy.

This lever is one type of what we call simple machines,

Tuas adalah salah satu jenis mesin sederhana,

basic devices that reduce the amount of energy required for a task

peralatan dasar yang dapat mengurangi jumlah energi yang digunakan untuk bekerja

by cleverly applying the basic laws of physics.

dengan menerapkan hukum dasar fisika dengan cerdik.

Let's take a look at how it works.

Mari lihat cara kerjanya.

Every lever consists of three main components:

Setiap tuas terdiri dari tiga komponen utama:

the effort arm, the resistance arm, and the fulcrum.

lengan beban, lengan kuasa, dan titik tumpu.

In this case, your weight is the effort force,

Dalam hal ini, berat badan Anda adalah gaya beban

while your friend's weight provides the resistance force.

sementara berat rekan Anda adalah gaya hambatan.

What Archimedes learned was that there is an important relationship

Apa yang Archimedes pelajari adalah bahwa ada hubungan penting

between the magnitudes of these forces and their distances from the fulcrum.

antara besarnya gaya-gaya ini dan jaraknya dari titik tumpu.

The lever is balanced when

Tuas akan seimbang ketika

the product of the effort force and the length of the effort arm

hasil kali gaya beban dan panjang lengan usaha

equals the product of the resistance force and the length of the resistance arm.

sama dengan hasil kali gaya hambatan dan panjang lengan kuasa.

This relies on one of the basic laws of physics,

Hal ini bergantung pada salah satu hukum dasar fisika,

bahwa usaha yang diukur pada satuan joule sama dengan gaya pada jarak tertentu.

which states that work measured in joules is equal to force applied over a distance.

A lever can't reduce the amount of work needed to lift something,

Tuas tidak dapat mengurangi usaha yang diperlukan untuk mengangkat sesuatu,

but it does give you a trade-off.

Namun, hal itu dapat memberimu kompensasi.

Perlebar jaraknya dan Anda bisa memakai gaya yang lebih sedikit.

Increase the distance and you can apply less force.

Rather than trying to lift an object directly,

Daripada mencoba mengangkat objek secara langsung,

the lever makes the job easier by dispersing its weight

tuas membuat pekerjaan lebih mudah dengan menyebarkan berat benda

across the entire length of the effort and resistance arms.

di sepanjang panjang lengan beban dan lengan kuasa.

So if your friend weighs twice as much as you,

Jadi jika berat rekan Anda dua kalinya berat badan Anda

you'd need to sit twice as far from the center as him in order to lift him.

Anda perlu duduk dua kali jauhnya dari tengah agar bisa mengangkatnya.

By the same token, his little sister, whose weight is only a quarter of yours,

Dengan cara sama, jika berat adiknya hanya seperempat berat Anda,

ia dapat mengangkat Anda dengan duduk empat kali jauhnya dari posisi Anda.

could lift you by sitting four times as far as you.

Seesaws may be fun, but the implications and possible uses of levers

Jungkat jungkit terlihat menyenangkan, tapi implikasi dari penggunaan tuas

get much more impressive than that.

jauh lebih mengesankan.

Dengan tuas yang tepat, Anda dapat mengangkat benda berat.

With a big enough lever, you can lift some pretty heavy things.

A person weighing 150 pounds, or 68 kilograms,

Seseorang dengan berat 150 pon, atau 68 kilogram,

could use a lever just 3.7 meters long to balance a smart car,

dapat menggunakan tuas sepanjang 3,7 m untuk menyeimbangkan mobil pintar,

or a ten meter lever to lift a 2.5 ton stone block,

atau sepuluh meter panjangnya untuk mengangkat bongkahan batu sebesar 2,5 ton,

seperti yang digunakan untuk membangun Piramida.

like the ones used to build the Pyramids.

JIka Anda ingin mengangkat Menara Eiffel, tuas Anda harus lebih panjang.

If you wanted to lift the Eiffel Tower, your lever would have to be a bit longer,

about 40.6 kilometers.

sekitar 40,6 kilometer.

And what about Archimedes' famous boast?

Dan apa yang dibanggakan oleh Archimedes?

Sure, it's hypothetically possible.

Tentu, kemungkinan hipotesisnya.

The Earth weighs 6 x 10^24 kilograms,

Berat Bumi sebesar 6 x 10^24 kilogram,

and the Moon that's about 384,400 kilometers away

dan Sang Bulan yang sekitar 384,400 kilometer jauhnya

would make a great fulcrum.

dapat menjadi titik tumpu yang bagus.

So all you'd need to lift the Earth

Jadi, yang dibutuhkan untuk mengangkat Bumi

is a lever with a length of about a quadrillion light years,

adalah tuas dengan panjang sekitar satu kuadriliun tahun cahaya,

1.5 billion times the distance to the Andromeda Galaxy.

1,5 juta tahun jarak menuju Galaksi Andromeda.

And of course a place to stand so you can use it.

Dan tentu saja tempat bertumpu sehingga Anda bisa menggunakannya.

Jadi untuk mesin sederhana seperti itu,

So for such a simple machine,

the lever is capable of some pretty amazing things.

tuas mampu mengerjakan hal-hal luar biasa.

And the basic elements of levers and other simple machines

Dan elemen dasar tuas dan beberapa mesin sederhana lainnya.

yang ditemukan pada berbagai instrumen dan alat di sekitar kita

are found all around us in the various instruments and tools

that we, and even some other animals, use to increase our chances of survival,

dan kita, bahkan beberapa hewan memakainya untuk bertahan hidup

or just make our lives easier.

atau untuk mempermudah hidup kita.

After all, it's the mathematical principles behind these devices

Bagaimanapun juga ada prinsip matematika yang dipakai pada alat tersebut

that make the world go round.

yang membuat bumi terus berputar.