Fisika SMP – Sebuah truk akan muat ber tong-tong minyak curah. Ketika para kuli ingin muat tong tersebut ke atas bada truk ternyata ia menggunakan papan yang ujung satunya di letakkan di bak truk dan satunya diletakkan di tanah. Kemudian mereka mendorong tong tersebut melewati papan tersebut hingga naik ke bak truk. Penggunaan papa dalam kasus tersebut merupakan contoh aplikasi bidang miring. Apa sebenarnya bidang miring itu? Apa keuntungannya? Sobat hitung bisa menemukan jawabannya dalam sajian berikut.
Pengertian Bidang Miring
Bidang miring adalah pesawat sederhana yang terddiri atas sebuah permukaan datar yang diletakkan miring (dimiringkan). Bidan miring dapat membantu seseorang untuk memindahkan sebuah benda yang cukup berat ke tempat yang lebih tinggi. Coba sobat amati ilustrasi di bawah ini
Dari gambar di atas menunjukkan bahwa seorang kuli (meme) memindahkan tong ke tempat yang lebih tinggi menggunkan bidang miring. Pesawat sederhana ini akan membuat pekerjaan si kuli menjadi lebih ringan. Jika tong yang bermassa m dan percepatan gravitasi adalah g maka jika ingin mengangkatnya langsung perlu gaya sebesar F = m.a (ingat rumus gaya). Dalam hal ini arah gaya tegak lurs. Lain halnya jika menggunakan bidang miring. Apabila diangkat dengan bidang miring yang panjang lintasannya s dan tinggi truk tersebut adalah h dari tanah maka berlaku rumus persamaan
F1/F = h/s atau F1 = F x h/s (jika F = m.g) maka
F1 = m.g h/s
rumus ini di dapat dari aturan trigonomteri yang akan dipelajari di SMA. Jadi gaya yang diperlukan untuk memindahkan tersebut adalah
Keuntungan Mekanis Bidang Miring
Besarnya keuntungan mekanis bidang miring sama dengan berat beban sebenarnya dibagi dengan besarnya gaya yang diperlukan untuk mengangkatnya melalui bidang miring. Keuntungan mekanis tersebut bisa dirumuskan
Jadi keuntungan mekanis pada pesawat sederhana bidang miring adalah sama dengan perbandingan tinggi dengan panjang bidang miring tersebut.
Contoh Bidang Miring dan Aplikasinya
1. Bidang Miring pada Sekrup
Jika sobat jeli, pada sekrup alur ulirnya sebenarnya membentuk sebuah bidang miring. Bidang miring tersebut di bentuk melingkar di sekitar badan sekrup. Untuk membuktikannya sobat bisa mengambil kertas berbentuk segitiga kemudian lipa meingkar pada sebuah silinder dan temukan pola dari bidang miring pada sisi segitiga yang dilipat akan sama seperti pola ulir pada sekrup.
2. Bidang Miring Pada Kapak
Kapak sebenarnya terbentuk dari dua buah bidang miring yang disatukan pada salah satu sisinya. Kenapa dibuat miring? Alasannya karena jika ada bidang mmiring maka kedua bidang tersebut bisa memberikan gaya ke arah samping yang dapat membuat kayu bisa lebih mudah terbelah.
3. Bidang Miring Pada Tangga
Tangga dibuat miring agar orang bisa lebih mudah naik ke tempat yang lebih tinggi dengan menggunakan tangga tersebut. Sobat bisa bayangkan betapa beratnya jika tangga tersebut di buat tegak lurus di atas. Beberapa tangga yang sangat panjang biasanya dibuat bentuk melingkar seperti halnya pada sekrup.
Contoh Soal
Ada sebuah tong dengan berat 6000 N akan dipindahkan meme ke atas truk rumushitung express melalui sebuah papan yang dimiringkan setinggi 2 m dan panjang papan 6 m. Berapapakah gaya terkecil yang diperlukan untuk memindahkan benda melalui bidang miring tersebut?
Jawab
Diketahui
s = 6 m
w = 6000 N
h = 2 m
Ditanya
F = …?
Km = s/h 6/2 = 3
Km = F/F1 = W/F1
3 = W / F1
3 = 6000/ F1
F1 = 6000/3 = 2000 N
Demikian sobat belajar kita mengenai salah satu pesawat sederhana yang sangat populer “bidang miring”. Semoga bisa membantu belajar sobat hitung di rumah. Semangat.. 😀