Pengertian Bidang Miring, Tujuan, Rumus dan Contoh Soal – Bidang miring adalah salah satu alat pesawat sederhana yang terdiri dari permukaan miring. Bidang miring digunakan untuk memindahkan benda-benda yang berat dari bawah ke atas atau sebaliknya.. Dengan bantuan bidang miring gaya yang dikeluarkan untuk mendorong benda menjadi lebih kecil daripada diangkat, walaupun lintasan yang ditempuh menjadi lebih panjang. Prinsip bidang miring banyak ditemukan dalam kehidupan sehari – hari. Penerapan prinsip bidang miring memiliki keuntungan, yaitu dapat memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih kecil. Akan tetapi, prinsip bidang miring ini memiliki kelemahan, yaitu jarak tempuh menjadi lebih jauh. Pembuatan tangga dan jalan-jalan di pegunungan merupakan salah satu contoh penerapan prinsip bidang miring.
Pengertian bidang miring adalah suatu permukaan datar yang memiliki suatu sudut, yang bukan sudut tegak lurus, terhadap permukaan horizontal. Bidang miring termasuk salah satu macam pesawat sederhana. Pesawat sederhana adalah alat mekanik yang dapat mengubah arah atau besaran dari suatu.
Usaha pada bidang miring menjadi lebih mudah karena permukaannya yang miring. Gaya gesek pada bidang miring juga menjadi lebih minim dibanding biasanya. Contoh bidang miring pada pesawat sederhana pun bisa dilihat pada kehidupan sehari-hari.
Tujuan Bidang Miring
Memperkecil usaha,mempercepat pekerjaan,meringankan pekerjaan
Contoh Bidang Miring dalam kehidupan sehari-hari
Apa saja contoh pesawat sederhana bidang miring? Bidang miring sebenarnya dapat kita lihat di sekitar pada kehidupan sehari-hari. Berbagai upaya dalam memindahkan barang biasa dari atas ke bawah atau sebaliknya dilakukan pada permukaan miring agar menjadi lebih mudah.
Baca : Ciri dan Klasifikasi Jamur, Pengertian,Struktur,Sistem Reproduksi
Dengan bantuan bidang miring gaya yang dikeluarkan untuk mendorong benda menjadi lebih kecil daripada diangkat, walaupun lintasan yang ditempuh menjadi lebih panjang. Prinsip bidang miring juga digunakan pada berbagai alat dan perkakas seperti pisau, kapak atau paku. Berikut merupakan daftar contoh bidang miring dalam kehidupan sehari-hari.
- Tangga pada rumah atau bangunan dibuat bertingkat-tingkat atau berkelok-kelok. Hal ini dilakukan untuk memperkecil gaya dan usaha.
- Jalan di daerah pegunungan selalu berkelok-kelok. Hal ini bertujuan agar jalan menjadi lebih mudah untuk dilewati kendaraan.
- Untuk menaikkan drum ke atas truk menggunakan papan kayu yang dimiringkan. Hal ini juga menggunakan prinsip bidang miring.
- Pisau termasuk alat yang juga menggunakan prinsip bidang miring.
- Kapak termasuk alat yang menerapkan konsep bidang miring
- Ulir sekrup memiliki bentuk yang menyerupai tangga melingkar yang menjadi penerapan bidang miring. Hal ini dilakukan untuk memudahkan sekrup menancap.
- Dongkrak juga merupakan suatu contoh bidang miring karena menggunakan prinsip yang sama dengan sekrup.
- Paku merupakan alat dengan bidang miring.
- Alat pahat menjadi salah satu contoh bidang miring lain.
- Kater/pemotong adalah contoh pesawat sederhana yang menggunakan prinsip bidang miring.
Rumus Bidang Miring
Rumus bidang miring dibentuk dari perpaduan antara gaya kuasa, berat benda, tinggi, dan panjang bidang miring. Perhatikan skema berikut:
Secara matematis, rumus bidang miring yaitu:
Fk x s = W x h
Dengan:
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:
Keuntungan Mekanik = W / F = s / h
Contoh Bidang Miring
Contoh alat yang menggunakan prinsip bidang miring adalah pisau, pahat, paku, kapak, dan baut.
Contoh Soal Bidang Miring
Contoh Soal 1
Baca : Cerita Fabel Singkat beserta pesan Moral nya
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?
Baca : Pengertian Ciri Contoh Perbedaan Tumbuhan Dikotil Monokotil
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.
Contoh Penerapan Bidang Miring Dilengkapi Gambarnya
Amongguru.com. Pesawat sederhana dapat diartikan sebagai semua alat sederhana yang difungsikan untuk membantu memudahkan pekerjaan manusia.
Pesawat sederhana dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu pengungkit (tuas), bidang miring, dan katrol.
Pada kesempatan kali ini, akan dibagikan informasi mengenai contoh penerapan bidang miring dilengkapi gambarnya.
Bidang miring merupakan salah satu pesawat sederhana yang digunakan untuk memindahkan barang dengan lintasan miring.
Dengan menggunakan bidang miring, maka beban yang berat jika dipindahkan ke tempat lebih tinggi menjadi lebih mudah dan ringan.
Gaya yang kita keluarkan menjadi lebih kecil apabila kita memindahkan barang menggunakan bidang miring.
Semakin landai suatu bidang miring, maka akan semakin ringan pula beban yang kita pindahkan.
Meskipun penggunaan bidang miring memiliki keuntungan dapat memindahkan benda ke tempat lebih tinggi dengan gaya yang kecil, akan tetapi kelemahannya adalah jarak yang ditempuh menjadi lebih jauh dan membutuhkan waktu yang lama untuk memindahkan.
Contoh Penerapan Bidang Miring
Jalan yang berkelok-kelok menuju bukit adalah salah satu contoh bidang miring. Mengapa dibuat berkelok-kelok?
Jawabannya adalah agar pengendara dapat lebih mudah dalam melewati jalan yang menanjak.
Contoh penerapan bidang miring lainnya adalah pada saat orang memindahkan drum ke dalam bak truk dengan menggunakan papan sebagai bidang miringnya. Drum yang besar dan tersebut dapat lebih mudah dipindahkan ke atas truk.
Anak tangga yang dibuat di dalam rumah, juga merupakan contoh dari bidang miring. Dengan melewati anak tangga yang berkelok, maka kita akan lebih mudah mencapai posisi lebih atas dalam sebuah rumah dengan gaya lebih kecil.
Di dalam kehidupan sehari-hari, prinsip kerja bidang miring banyak digunakan pada alat bantu kerja manusia, misalnya baji dan skrup.
Baji merupakan benda keras yang terbuat dari logam dengan salah satu ujungnya dibuat tebal dan ujung yang lainnya dibuat lebih tipis, sehingga bagian ujung yang tipis tersebut menjadi lebih tajam.
Pada kehidupan jaman dahulu, baji digunakan untuk membelah kayu, memotong hewan, dan juga memotong benda-benda lain yang tidak bisa dipotong dengan tangan.
Di jaman sekarang, banyak sekali peralatan rumah tangga yang dibuat dalam bentuk baji, misalnya kapak, pisau, paku, dan pahat.
Kapak biasanya digunakan untuk membelah kayu yan keras. Pisau dipakai sebagai alat pemotong benda.
Paku digunakan untuk menyambung atau menempelkan benda. Sedangkan pahat adalah alat yang digunakan untuk mengukir atau memahat.
Skrup merupakan bidang miring yang melilit pada sebuah silinder, sehingga apabila skrup ini diulir akan dapat bergerak maju mundur.
Secara sederhana, komponen-komponen sistem kerja bidang miring dapat digambarkan sebagai berikut.
Keterangan :
w = beban yang dipindahkan (satuan Newton)
F = kuasa untuk memindahkan beban (satuan Newton)
s = panjang papan bidang miring (satuan meter)
h = tinggi bidang miring (satuan meter)
Hubungan antara beban (w), kuasa (F), panjang bidang miring (s), dan tinggi bidang miring (h) sebagai berikut.
w x h = F x s
Keuntungan Mekanik Bidang Miring
Keuntungan yang didapatkan apabila menggunakan bidang miring sebagai alat bantu kerja dinamakan keuntungan mekanik bidang miring.
Baca :
Besarnya keuntungan mekanik dinyatakan sebagai perbandingan antara berat beban yang akan diangkat dengan besar gaya kuasa yang diperlukan.
Keuntungan mekanik bidang miring juga dapat diartikan sebagai perbandingan antara panjang bidang miring dengan tinggi bidang miring.
Km = w/F = s/h
Demikian ulasan mengenai contoh penerapan bidang miring dilengkapi gambarnya. Semoga bermanfaat.