Berapakah besar gaya minimum yang dibutuhkan untuk menaikkan beban w sampai ke puncak bidang miring

Table of Contents Show

Pengertian Bidang Miring
Contoh Alat Bidang Miring
Rumus Bidang Miring
Contoh Soal Bidang Miring
Video yang berhubungan

Bidang Miring – Setelah sebelumnya ContohSoal.co.id membahas materi tentang Rumus Perpindahan dan Contoh Soalnya. Maka kali ini ContohSoal.co.id akan membahas tentang bidang miring beserta pengertian, gambar, rumus dan contoh soalnya. Baiklah mari langsung aja kita simak bersama ulasan berikut ini.

Pengertian Bidang Miring

Apa yang dimaksud dengan Bidang miring ? ialah merupakan suatu permukaan datar yang mempunyai suatu sudut, yang bukan sudut tegak lurus, terhadap permukaan horizontal.

Dengan menggunakan sistem penerapan bidang miring maka tentunya kita dapat mengatasi segala hambatan besar dengan gaya yang relatif lebih kecil melalui jarak yang lebih jauh daripada beban itu diangkat secara vertikal

Contoh Alat Bidang Miring

Apa saja contoh pesawat sederhana bidang miring? Dalam kehidupan seharti-hari Bidang miring sebenarnya sering dijumpai di sekitar kita.

Berbagai upaya dalam memindahkan barang biasa dari atas ke bawah atau sebaliknya dilakukan pada permukaan miring agar menjadi lebih mudah.

Ketika hendak memakai suatu bantuan bidang miring maka, gaya yang dikeluarkan guna mendorong sebuah benda menjadi lebih kecil daripada diangkat, walaupun lintasan yang ditempuh menjadi lebih panjang.

Kerapa kali prinsip bidang ini juga difungsikan pada berbagai alat dan perkakas seperti pisau, kapak atau paku. Di bawah ini terdapat beberapa daftar contoh bidang miring dalam kehidupan sehari-hari.

Pada sebuah tangga dirumah dibuat bertingkat. Dalam Hal ini bertujuan guna memperkecil gaya dan usaha.
Jalan di daerah pegunungan selalu berkelok-kelok. Hal ini bertujuan agar jalan menjadi lebih mudah untuk dilewati kendaraan.
Apabila menaikan drum ke atas truk maka dapat menggunakan papan kayu yang dimiringkan.Dalam Hal ini juga merupakan prinsip bidang miring.
Alat dapur seperti pisau juga termasuk prinsip bidang miring.
Kapak termasuk alat yang menerapkan konsep bidang miring
Kemudian pada sekrup ulir yang bentuk menyerupai tangga melingkar yang menjadi penerapan bidang miring. cara kerjanya untuk memudahkan sekrup menancap.
Kemudian pada alat dongkrak juga termasuk prinsip yang sama dengan sekrup.
Paku merupakan alat dengan bidang miring.
Kemudian pada sebuah pahat juga merupakan salah satu contoh bidang miring lain.
Pemotong/ kater juga merupakan contoh pesawat sederhana yang menggunakan prinsip bidang miring.

Rumus Bidang Miring

Dibawah ini terdapat rumus bidang miring yang terbentuk dari perpaduan antara gaya kuasa, berat benda,tinggi, dan panjang bidang miring. Lihat skemanya berikut ini:

Hitungan secara matematis, rumus bidang miring yakni:

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

Selain itu, keuntungan mekanik bidang miring dirumuskan:

Rumus Keuntungan Mekanik

Contoh Soal Bidang Miring

Apabila seorang akan memabawa drum yang berisikan minyak ke atas truk dengan menggunakan bidang miring yang panjangnya 3 meter. apabila tinggi bak truk 120 cm, berapa keuntungan mekanik bidang miring yang digunakan? Apabila diketahui berat nya2.400 N, maka berapakan besar gaya untuk menaikkan drum tersebut ?Pembahasan

Diketahui: w = 2.400 N s = 3 m

h = 150 cm = 1,5 m

Ditanya: KM = …?

F = …?

Jawab:
KM = s/h = 3m/1,2m = 2,5

KM = w/f f = w/KM = 2.400 N/2,5

= 960 N

Jadi, keuntungan mekanik bidang miring yang digunakan untuk menaikkan drum ialah 2 1/2 dengan gaya 960 N.

Contoh Soal.2

Pada sebuah bidang miring dengan ketinggian 1 m dan panjangnya 5 m. apabila berat benda yang akan dipindahkan 1.880 N, maka 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

Pada sebuah papan dengan panjang 3,6 m kemudian disandarkan pada bak mobil yang berada 80 cm dari tanah. Kemudian pada papan itu akan difungsikan guna mendorong sebuah peti dengan massa 90 kg dari tanah ke bak mobil. Maka berapakah keuntungan mekanis dan gaya dorongnya jika percepatan gravitasi ditempat tesebut 10 m/s2?

Penyelesaiannya:

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

Dengan menggunakan papan yang mempunyai panjang 4 meter, kemudian pekerja mengerahkan gaya 1.250 N untuk memindahkan kotak ke langit-langit yang memiliki tinggi 2 meter. Berapakah berat kotak itu? Jawab : s = 15 m F = 1.250 N

h = 2 m

Contoh Soal.5

Pada suatu benda dengan berat 1800 N kemudian akan dinaikkan ke ketinggian 2,5 m. apabila diketahui pada keuntungan mekanis yakni 6, maka berapakah jarak yang ditempuh benda pada bidang miring dan kuasa yang dibutuhkan untuk mendorong benda ?

Penyelesaianya:

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

Simaklah pada gambar dibawah ini:

Hitunglah berapakah besaran gaya minimum yang dibutuhkan untuk menaikkan beban w sampai ke puncak bidang miring?

Penyelesaian:

F . s = w . h
F = (w . h)/s
F = (100 . 3)/5
F = 60 N

Maka, besarnya gaya minimum yang dibutuhkan ialah 60 N.

Demikianlah Materi pembahasan kali yang dapat ContohSoal.co.id Rangkum kali ini, semoga menjadi sajian yang bermanfaat bagi sobat semua.

Artikel Lainnya:

Bidang miring adalah pesawat sederhana berupa bidang datar dengan salah satu sisinya (ujungnya) berada pada posisi lebih tinggi.

Apa kabar adik-adik? Semoga kalian selalu dalam keadaan sehat. Materi fisika kita kali ini akan membahas tentang pesawat sederhana bidang miring. Materi ini dipelajari oleh siswa SD, SMP kelas 8 dan SMA kelas 10. Seperti yang dipahami, bahwa pesawat sederhana adalah alat bantu untuk memudahkan usaha atau pekerjaan. Di antara sekian jenis alat bantu tersebut, salah satunya adalah bidang miring. Kalian pasti pernah melihat seseorang mendorong barang ke atas truk menggunakan papan kayu yang salah satu ujungnya bertumpu pada bak truk dan ujung yang lainnya menumpu di atas tanah. Mengapa harus menggunakan papan kayu miring, padahal barang tersebut bisa diangkat langsung ke atas truk? Si orang tersebut pasti akan menjawab bahwa barang-barang terasa lebih ringan dan mudah jika naikkan menggunakan papan kayu miring. Mengapa begitu? Nah, alasannya bisa kalian ketahui setelah menyimak materi ini. Baiklah, kita mulai saja materinya... Apa yang dimaksud dengan bidang miring? Dalam fisika, bidang miring adalah sebuah bidang datar dengan salah satu sisinya (ujungnya) berada pada posisi lebih tinggi membentuk sudut kemiringan tertentu di atas tanah.

Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang bekerja dengan cara menambah jarak tempuh benda untuk memperkecil usaha.

Bidang miring sering digunakan manusia untuk mempermudah usaha. Alat berfungsi untuk menghubungkan dua tempat dengan ketinggian yang berbeda. Bidang miring kebanyakan digunakan untuk membantu proses pemindahan benda. Bidang miring bisa mempermudah gerakan benda. Untuk memindahkan benda dari suatu tempat ke tempat yang lebih tinggi akan terasa berat jika langsung kita angkat. Namun, dengan bidang miring proses tersebut akan terasa lebih ringan.

Prinsip kerja bidang miring adalah memperbesar atau menambah jarak untuk mengurangi usaha. Jarak tempuh benda ditambah dengan menggunakan permukaan datar dengan salah satu ujungnya dibuat lebih tinggi dengan sudut kemiringan tertentu di atas tanah. Benda akan digerakkan disepanjang permukaan tersebut sehingga posisinya berpindah dari posisi yang lebih rendah ke posisi yang lebih tinggi, atau sebaliknya. Besaran-besaran yang terlibat dalam perhitungan bidang miring adalah gaya (F), panjang lintasan (s), tinggi bidang miring (h), dan berat benda (w = m . g). Perhatikan gambar berikut ini:

Berikut ini adalah rumus bidang miring beserta keterangan atau penjelasannya:

F = h/s . w,

Karena, w = m . g, maka rumus di atas bisa ditulis dengan bentuk:

F = h/s . m . g

Keterangan:

F = besar gaya (N)
h = tinggi bidang miring (m)
s = panjang bidang miring (s)
w = berat benda (N)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2)

Baca Juga:
Catatan: Jika pada soal tidak disebutkan secara langsung nilai percepatan gravitasi (g), maka gunakan nilai umum 10 m/s2.
Rumus di atas merupakan rumus untuk mencari atau menghitung gaya pada bidang miring. Untuk mencari besaran lainnya, rumus tersebut cukup dibolak-balik. Berikut ini bentuknya:

w = s/h . F

s = w/F . h

h = F/w .s

Sebagai pesawat sederhana, bidang miring juga memiliki keuntungan mekanis (mekanik). Bidang miring memiliki keuntungan mekanis yang merupakan perbandingan antara berat beban dan gaya, atau perbandingan antara panjang dan tinggi bidang miring.
Berdasarkan definisi di atas, maka rumus keuntungan mekanis (mekanik) bidang miring dituliskan dengan persamaan:

KM = w/F atau KM = s/h

Keterangan:

KM = Keuntungan mekanis (mekanik) bidang miring

Keuntungan menggunakan bidang miring adalah memperkecil usaha yang dilakukan dengan menambah jarak tempuh. Bidang miring akan mempermudah gerakan benda dengan bidang yang datar tetapi dibuat miring untuk mengangkat benda ke tempat yang lebih tinggi. Sedangkan, kelemahan atau kerugian penggunaan bidang miring adalah jarak yang ditempuh atau dilalui semakin lebih sehingga untuk menggunakannya diperlukan waktu yang relatif lebih lama. Prinsip kerja bidang miring digunakan pada pembuatan jalan-jalan di bukit dan pegunungan, sekrup, resleting, dan tangga. Sekrup bekerja dengan menggunakan prinsip bidang miring. Pada dasarnya, sekrup adalah bidang miring yang melilit pada sebuah silinder. Pada sekrup terdapat silinder dan uliran yang bekerja bersamaan. Jika sekrup diputar satu kali maka kepala sekrup dan sumbu sekrup akan bergerak melingkar satu kali. Berikut ini secara lengkap 5 contoh penerapan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari:

Tangga
Pisau
Sekrup
Resleting
Jalan berkelok

Ada banyak alat di sekitar kita yang bekerja berdasarkan prinsip bidang miring. Alat-alat yang termasuk ke dalam golongan bidang miring adalah sebagai berikut:

Pisau
Kapak
Pahat
Paku
Sekrup
Uliran
Dongkrak.

Berikut ini adalah beberapa contoh soal tentang bidang miring:
Bidang miring sepanjang 2 m digunakan untuk menaikan box yang beratnya 5.000 N ke atas truk dengan gaya sebesar 2.500 N. Berapakah tinggi bak truk?
Diketahui:

s = 2 m
w = 5.000 N
F = 2.500 N

Ditanyakan:
Penyelesaian:

h = F/w . s

= 2.500/5.000 . 2 = 1 m Jadi, tinggi bak truk tersebut adalah 1 meter. Bidang miring sepanjang 4 m digunakan untuk menaikan benda di ketinggian 1 m. Jika massa benda 60 kg berapa gaya dorong yang di perlukan?
Diketahui:

s = 4 m
h = 1 m
m = 60 kg
g = 10 m/s2

Ditanyakan:
Penyelesaian:

F = h/s . m . g

= 1/4 . 60 . 10 = 150 N Jadi, gaya dorong yang diperlukan untuk menaikkan benda adalah 150 N. Papan miring sepanjang 2,5 meter digunakan untuk jalur mendorong benda untuk dinaikkan ke tempat dengan ketinggian 1 meter. Jika gaya didorong 50 N. Hitunglah berat benda yang didorong.
Diketahui:

s = 2,5 m
h = 1 m
F = 50 N

Ditanyakan:
Penyelesaian:

w = s/h .F

= 2,5/1 . 50 = 125 N Jadi, berat benda yang didorong adalah 125 N. Bidang miring digunakan untuk memindahkan benda bermassa 20 kg. Jika gaya geseknya diabaikan, maka besar gaya F yang diperlukan untuk menahan ke bawah adalah... (g = 10 m/s2)

Diketahui:

m = 20 kg
h = 6 m
g = 10 m/s2

Panjang bidang miring (s) dicari menggunakan rumus Phytagoras untuk sisi miring:

s = √62 + 82

= √36 + 64 = √100 = 10 m Ditanyakan: F....? Penyelesaian:

F = h/s . m . g

= 6/10 . 20 . 10 = 120 N Jadi, besar gaya F yang diperlukan untuk menahan ke bawah adalah 120 N.

Sebuah bidang miring ujung atasnya setinggi 1 meter dari alasnya, sedangkan panjang bidang miring tersebut 4 meter, berat benda yang akan dinaikkan 1.000 Newton. Berapakah besarnya gaya dorong yang di perlukan bila bidang miring tersebut di anggap licin?

Diketahui:

h = 1 m
s = 4 m
w = 1.000 N

Ditanyakan:

Penyelesaian:

F = h/s . w

= 1/4 .1.000

= 250 N

Jadi, besar gaya dorong yang diperlukan adalah 250 N.

Sebuah benda yang beratnya 2.500 N dipindahkan ke suatu tempat yang tingginya 2 meter dengan menggunakan bidang miring. Jarak yang harus ditempuh benda adalah 8 meter. Anggap bidang miring itu licin.

a. Berapakah usaha yang harus diberikan untuk mengangkat benda secara langsung? b. Berapakah gaya yang harus dilakukan jika melalui bidang miring?

c. Berapakah keuntungan mekanis bidang miring itu?

Diketahui: