Tuas Jenis 1 [B – T – K]: Titik tumpu di tengah. Contoh: (1) Gunting dan (4) Tang.

Tuas Jenis 2 [T – B – K]: Titik beban di tengah. Contoh: (2) Pembuka tutup botol dan (5) Pemecah biji kemiri (beban terletak di tengah antara engsel tumpuan dan gagang kuasa).

Tuas Jenis 3 [T – K – B]: Titik kuasa di tengah. Contoh: (3) Pinset (jari menjepit di bagian tengah).

Jadi, peralatan yang termasuk tuas jenis kedua adalah nomor (2) dan (5).

Pernyataan (1) Benar: Katrol bebas memiliki keuntungan mekanis \(KM = 2\), sehingga gaya kuasa yang dikerahkan menjadi \(F = \frac{w}{2}\).

Pernyataan (2) Benar: Katrol tetap memiliki \(KM = 1\), gayanya sama besar dengan berat beban (\(F = w\)) dan hanya mengubah arah gaya tarik menjadi ke bawah.

Pernyataan (3) Benar: Konsekuensi dari keuntungan mekanis \(KM = 2\) adalah jarak tarikan tali menjadi dua kali lipat (\(s = 2h\)).

Pernyataan (4) Salah: Berdasarkan Hukum Kekekalan Energi, pesawat sederhana tidak pernah mengurangi atau menghemat usaha total:
\begin{align*}
W_{\text{katrol bebas}} &= F \cdot s = \left(\frac{1}{2}w\right) \cdot (2h) = w \cdot h = W_{\text{katrol tetap}}
\end{align*}
Besar usaha mekanik pada kedua katrol tetap sama persis.

Jadi, pernyataan yang tepat adalah nomor (1), (2), dan (3).

1. Baris (1) Tuas Jenis Ketiga: Kuasa di tengah membuat lengan kuasa lebih pendek dibanding lengan beban (\(l_k < l_b\)), sehingga \(KM = \frac{l_k}{l_b} < 1\) → (L). Contoh alatnya adalah pinset dan stapler → (X). Pasangan: 1-L-X.2. Baris (2) Bidang Miring: Keuntungan mekanis adalah rasio panjang lintasan miring (\(s\)) terhadap ketinggian (\(h\)), yaitu \(KM = \frac{s}{h}\) → (K). Contoh penerapannya adalah jalur jalan raya berkelok di lereng gunung → (Y). Pasangan: 2-K-Y.

3. Baris (3) Roda Bergandar: Keuntungan mekanis adalah perbandingan jari-jari roda besar (\(R\)) terhadap jari-jari poros gandar (\(r\)), yaitu \(KM = \frac{R}{r}\) → (M). Contohnya adalah kemudi setir kapal atau setir mobil → (Z). Pasangan: 3-M-Z.

Besaran yang diketahui dari soal:
\begin{align*}
w &= 800\text{ N} \quad (\text{berat beban drum}) \\
h &= 3\text{ meter} \quad (\text{tinggi bidang miring}) \\
s &= 6\text{ meter} \quad (\text{panjang papan lintasan}) \\
\eta &= 80\% = 0{,}8 \quad (\text{efisiensi alat})
\end{align*}

Cara 1: Metode 2 Langkah (Paling Mudah Dicerna)

Langkah 1: Bayangkan papan licin sempurna tanpa gesekan (Kondisi Ideal)
Gunakan rumus dasar bidang miring yang biasa dipelajari di kelas:
\begin{align*}
F_{\text{ideal}} \times s &= w \times h \\[4pt] F_{\text{ideal}} \times 6 &= 800 \times 3 \\
F_{\text{ideal}} \times 6 &= 2.400 \\
F_{\text{ideal}} &= \frac{2.400}{6} = \mathbf{400\text{ N}}
\end{align*}
Artinya: Jika papan licin tanpa gesekan sama sekali, kita hanya perlu tenaga \(400\text{ N}\).

Langkah 2: Masukkan pengaruh gesekan nyata (Efisiensi 80%)
Karena papan aslinya kasar dan ada gesekan, tenaga dorong kita sebagian terbuang menjadi panas. Logikanya, mendorong benda di papan kasar pasti terasa lebih berat daripada di papan licin. Maka gaya dorong aslinya (\(F\)) harus dibagi dengan efisiensinya:
\begin{align*}
F_{\text{nyata}} &= \frac{F_{\text{ideal}}}{\eta} \\[4pt] F_{\text{nyata}} &= \frac{400\text{ N}}{80\%} = \frac{400}{0{,}8} = \mathbf{500\text{ N}}
\end{align*}

Cara 2: Rumus Cepat 1 Baris (Langsung Jadi)
\begin{align*}
\eta \times F \times s &= w \times h \\[4pt] 0{,}8 \times F \times 6 &= 800 \times 3 \\
4{,}8 \times F &= 2.400 \\
F &= \frac{2.400}{4{,}8} = \mathbf{500\text{ N}}
\end{align*}

Jadi, besar gaya dorong nyata yang harus dikerahkan pekerja adalah \(500\text{ N}\) (Opsi C).

Pernyataan (1) Benar: Keuntungan mekanis baji dirumuskan \(KM = \frac{L}{t}\). Semakin panjang bilah (\(L\)) dan semakin tipis ketebalannya (\(t\)), nilai \(KM\) semakin besar sehingga memotong menjadi lebih ringan.

Pernyataan (2) Benar: Keuntungan mekanis sekrup adalah \(KM = \frac{2\pi r}{p}\). Karena jarak antar-ulir (\(p\)) berposisi sebagai penyebut, maka semakin rapat ulirnya (\(p\) kecil), keuntungan mekanisnya justru semakin besar.

Pernyataan (3) Benar: Baji bekerja dengan membelokkan arah gaya tekan masukan secara aksial menjadi gaya pemisah lateral (ke kanan dan ke kiri) untuk merobek kayu.

Pernyataan (4) Salah: Sekrup bekerja dengan membelokkan gaya rotasi melingkar (\(F\)) pada kepala sekrup menjadi gaya translasi maju lurus (\(w\)) ke dalam kayu, bukan sebaliknya.

Pernyataan yang tepat adalah nomor (1), (2), dan (3).

1. Menghitung Berat Beban Kontainer (\(w\)):
\begin{align*}
w &= m \cdot g \\
w &= 2.000\text{ kg} \times 10\text{ m/s}^2 = 20.000\text{ N} \quad \longrightarrow \mathbf{(X)}
\end{align*}

2. Menghitung Gaya Tarik Ideal Takal (\(F_{\text{ideal}}\)):
Sistem derek memiliki \(n = 4\) ruas tali penopang beban bergerak (\(KM = 4\)):
\begin{align*}
F_{\text{ideal}} &= \frac{w}{n} \\
F_{\text{ideal}} &= \frac{20.000\text{ N}}{4} = 5.000\text{ N} \quad \longrightarrow \mathbf{(Z)}
\end{align*}

3. Menghitung Daya Keluaran Berguna (\(P_{\text{out}}\)):
Usaha berguna untuk mengangkat kontainer setinggi \(h = 10\text{ m}\) adalah \(W_{\text{out}} = w \cdot h\):
\begin{align*}
P_{\text{out}} &= \frac{W_{\text{out}}}{t} = \frac{w \cdot h}{t} \\[4pt] P_{\text{out}} &= \frac{20.000\text{ N} \times 10\text{ m}}{20\text{ sekon}} \\
P_{\text{out}} &= \frac{200.000\text{ J}}{20\text{ s}} = 10.000\text{ Watt} = 10{,}0\text{ kW} \quad \longrightarrow \mathbf{(W)}
\end{align*}

4. Menghitung Daya Listrik Masukan Motor Derek (\(P_{\text{in}}\)):
Berdasarkan efisiensi total mesin derek (\(\eta = 80\% = 0{,}80\)):
\begin{align*}
\eta &= \frac{P_{\text{out}}}{P_{\text{in}}} \times 100\% \\[4pt] 0{,}80 &= \frac{10{,}0\text{ kW}}{P_{\text{in}}} \\
P_{\text{in}} &= \frac{10{,}0\text{ kW}}{0{,}80} = 12{,}5\text{ kW} \quad \longrightarrow \mathbf{(Y)}
\end{align*}

Jadi, pasangan matriks yang benar dan presisi adalah 1-X, 2-Z, 3-W, dan 4-Y (Opsi C).