Gaya yang diperlukan untuk mendorong beban pada sistem bidang miring dibawah ini yaitu

Rumusrumus.com kali ini akan membahas tentang rumus bidang miring beserta gambar bidang miring dan beberapa contoh soalnya, lebih jelasnya simak penjelasan dibawah ini

Pengertian Bidang Miring

Bidang miring adalah suatu permukaan datar yang mempunyai suatu sudut, yang bukan sudut tegak lurus, terhadap permukaan horizontal.

Penerapan bidang miring bisa mengatasi hambatan besar dengan menerapkan gaya yang relatif lebih kecil melalui jarak yang lebih jauh daripada jika beban itu diangkat vertikal

bidang miring

Rumus Bidang Miring

Rumus bidang miring dibentuk dari perpaduan antara gaya kuasa, berat benda, tinggi, dan panjang bidang miring.

Secara matematis, rumus bidang miring yaitu:

Fk x s = W x h

Keterangan Rumus :
Fk = Gaya kuasa (N)
s = Panjang bidang miring (m)
W = Berat benda (N)
h = Tinggi bidang miring (m)

Rumus Keuntungan Mekanik
W / F = s / h

Keuntungan Mekanis Tuas

Keuntungan mekanis pesawat sederhana pertama yaitu jenis pesawat sederhana yang termasuk dalam tuas atau pengungkit. Tuas dikelompokkan menjadi 3 (tiga), pengelompokan jenis tuas ini didasarkan pada letak kuasa, titik tumpu, dan beban. Tuas jenis pertama mempunyai letak titik tumpu yang berada di tengah. Untuk tuas atau pengungkit jenis ke dua mempunyai ciri-ciri letak titik beban yang terletak di tengah. Sedangkan tuas dengan titik kuasa yang terletak di tengah dikelompokkan pada kuas jenis ke tiga.

Ada tiga titik yang terdapat pada kuas, yaitu titik tumpu, beban, dan kuasa. Jarak antara titik beban dengan titik tumpu disebut lengan beban. Sedangkan jarak antara titik kuasa dengan titik tumpu disebut lengan kuasa. Keuntungan mekanis tuas diberikan melalui persamaan di bawah ini

keuntungan tuas pengungkit

Contoh Alat Bidang Miring

contoh alat bidang miring

• a. tangga naik suatu bangunan bertingkat-tingkat dan berkelok-kelok untuk memperkecil gaya
• b. jalan di pegunungan berkelok-kelok supaya mudah dilalui
• c. ulir sekrup yang bentuknya menyerupai tangga melingkar
• d. baji (pisau, kater, kampak, dll)
• e. dongkrak juga merupakan suatu contoh bidang miring karena menggunakan prinsip sekrup
• f. untuk menaikkan drum keatas truk menggunakan papan kayu yang dimiringkan.

Dalam bidang miring berlaku

• a. Semakin curam suatu bidang miring, maka makin besar gaya yang diperlukan, akan tetapi jalan yang dilalui lebih pendek.
• b. Semakin landai bidang miring, maka semakin kecil gaya yang diperlukan, akan tetapi jalan yang dilalui lebih panjang.

Tujuan Bidang Miring

• Memperkecil usaha
• Mempercepat pekerjaan
• meringankan pekerjaan

Contoh Soal Bidang Miring

Contoh Soal 1.
Sebuah papan kayu dipakai untuk menurunkan sebuah drum dari truk. Tinggi truk yaitu 1,5 meter dan panjang papan 3 meter. Jika papan disandarkan pada truk, berapakah keuntungan mekanis bidang miring tersebut?

Jawab : s = 3 meter dan h = 1,5 meter. Ditanya KM….? KM = s/h KM = 3 m / 1,5 m KM = 2

Keunguntungan mekanis pada bidang miring yaitu 2.

Untuk menjawab soal ini Anda harus paham dengan konsep bidang miring. Kalau Anda sudah paham coba pelajari contoh soal berikut ini.

Contoh Soal 1

Perhatikan gambar di bawah ini!

Hitunglah gaya yang diperlukan untuk mendorong beban pada sistem di atas!

Penyelesaian:

Dari gambar di atas diketahui bahwa:

w = 4.000 N

s = 3 m

h = 75 cm = 0,75 m

w/F = s/h

4.000 N/F = 3 m/0,75 m

4.000 N/F = 4

F = 4.000 N/4

F = 1.000 N

Contoh Soal 2

Sebuah bidang miring tingginya 1 m dan panjangnya 5 m. Bila berat benda yan akan dipindahkan 1.880 N, hitunglah gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut!

Penyelesaian:

w = 1.880 N

s = 5 m

h = 1 m

w/F = s/h

1.880 N/F = 5 m/1 m

1.880 N/F = 5

F = 1.880 N/5

F = 376 N

Contoh Soal 3

Papan yang panjangnya 3,6 m disandarkan pada bak mobil yang berada 80 cm dari tanah. Papan tersebut akan digunakan untuk mendorong peti yang massanya 90 kg dari tanah ke bak mobil. Berapa keuntungan mekanis dan gaya dorongnya jika percepatan gravitasi ditempat tesebut 10 m/s2?  

Penyelesaian:

s = 3,6 m

h = 80 cm = 0,8 m

m = 90 kg

g = 10 m/s2

KM = s/h

KM = 3,6 m/0,8 m

KM = 4,5

w/F = s/h

m.g/F = s/h

90 kg.(10 m/s2)/F = 3,6 m/0,8 m

900 N/F = 4,5

F = 900 N/4,5

F = 200 N

Contoh Soal 4

Perhatikan gambar di bawah ini!

Seseorang mendorong benda seperti pada gambar di atas. Jika benda tersebut massanya 20 kg dan percepatan gravitasi ditempat tersebut 10 m/s2, berapa keuntungan mekanis bidang miring tersebut? Berapa gaya yang diperlukan untuk mendorong benda tersebut? Berapa usaha yang dikeluarkan untuk mendorong benda tersebut?

Penyelesaian:

s = 15 m

h = 2,25 m

m = 20 kg

g = 10 m/s2

KM = s/h

KM = 15 m/2,25 m

KM = 20/3

w/F = s/h

m.g/F = s/h

20 kg.(10 m/s2)/F = 15 m/2,25 m

200 N/F = 20/3

F = 200 N/(20/3)

F = 30 N

W = F.s

W = 30 N . 15 m

W = 450 J

Contoh Soal 5

Sebuah benda dengan berat 1800 N akan dinaikkan ke ketinggian 2,5 m. Jika keuntungan mekanis yang diharapkan adalah 6, berapakah jarak yang ditempuh benda pada bidang miring dan kuasa yang diperlukan untuk mendorong benda tersebut?

Penyelesaian:

w = 1.800 N

h = 2,5 m

KM = 6

KM = s/h

6 = s/2,5 m

s = 6 . 2,5 m

s = 15 m

KM = w/F

6 = 1.800 N/F

F = 1.800 N/6

F = 300 N

Contoh Soal 6

Dengan menggunakan papan yang panjangnya 4 m, pekerja mengerahkan gaya 1.250 N untuk memindahkan kotak ke langit-langit yang tingginya 2 m. Berapakah berat kotak itu?

Penyelesaian:

s = 15 m

F = 1.250 N

h = 2 m

w/F = s/h

w/1250 N = 4 m/2 m

w/1250 N = 2

w = 2 . 1250 N

w = 2500 N

Demikianlah beberapa contoh soal tentang bidang miring, semoga contoh soal di atas mampu memantapkan pemahaman Anda mengenai bidang miring.