Bidang miring adalah pesawat sederhana berupa bidang yang dibuat miring. Hal tersebut bertujuan untuk memperkecil usaha ketika memindahkan beban yang berat. Semakin landai bidang miring, maka semakin kecil gaya yang diberikan. Sedangkan semakin curam bidang miring, maka semakin besar gaya yang dibeirkan.
Untuk mengetahui lebih lengkap tentang bidang miring, dibawah ini akan dijelaskan secara lengkap tentang pengertian bidang miring, rumus bidang miring, keuntungan mekanik dan contoh soal dengan penjelasannya.
Baca Juga : Pengertian Tuas dan Penjelasannya
Pengertian Bidang Miring
Bidang miring adalah permukaan rata yang menghubungkan dua tempat yang berbeda dengan memiliki suatu sudut dengan salah satu ujung lebih tinggi dari ujung lainnya. Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang berguna untuk memindahkan benda dari tempat yang lebih tinggi.
Pesawat sederhana adalah alat yang digunakan untuk memudahkan manusia dalam melakukan suatu usaha. Fungsi pesawat sederhana yaitu membuat pekerjaan manusia menjadi lebih mudah, ringan dan cepat. Salah satu manfaat pesawat sederhana yaitu digunakan untuk mengangkat, memindahkan benda berat serta mengurangi jumlah gaya.
Pesawat sederhana membutuhkan gaya kuasa untuk bekerja. Pada prinsipnya, pesawat sederhana melipat gandakan gaya kuasa, mengubah arah gaya kuasa dan menambah kecepatan usaha.
Usaha yang ada pada bidang miring lebih mudah karena permukaan yang miring. Selain itu, gaya gesek pada bidang miring juga menjadi lebih minim dibandingkan biasanya. Untuk memindahkan sebuah benda berat dengan menggunakan bidang miring, kita harus mengetahui seberapa besar usaha yang di butuhkan.
Baca Juga : Pesawat Sederhana dan Penjelasannya
Manfaat Bidang Miring
Prinsip bidang miring banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini beberapa contoh pemanfaatan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari, antara lain:
- Jalan di daerah pegunungan dibuat berkelok-kelok yang bertujuan agar jalan lebih mudah untuk dilewati kendaraan.
- Tangga pada sebuah bangunan dibuat bertingkat-tingkat atau berkelok yang bertujuan untuk memperkecil gaya dan usaha.
- Ulir sekrup memiliki bentuk tangga melingkar yang merupakan salah satu penerapan bidang miring. Penerapan tersebut bertujuan untuk memudahkan sekrup menancap.
- Baji yang digunakan untuk membelah kayu juga menggunakan prinsip bidang miring. Bentuk baji dengan prinsip bidang miring bertujuan untuk memudahkan orang membelah kayu.
- Pada sebuah dongkrak terdapat uliran berbentuk bidang miring yang bertujuan untuk meringankan kerja pada saat dongkrak tersebut digunakan.
Baca Juga : Hukum Kirchoff dan Penjelasannya
Rumus Bidang Miring
Rumus bidang miring dibentuk dari perbandingan gaya kuasa, berat benda, tinggi dan panjang bidang miring.
Secara matematis, rumus yang berlaku pada bidang miring yaitu:
Fk x s = W x h
Keterangan :
Fk = Gaya kuasa (N)
s = Panjang bidang miring (m)
W = Berat benda (N)
h = Tinggi bidang miring (m)
Keuntungan Mekanik Bidang Miring
Keuntungan mekanik bidang miring yang menggunakan bidang miring tentu meringankan beban kerja. Keuntungan yang didapat jika menggunakan bidang miring disebut dengan keuntungan mekanik bidang miring.
Besar keuntungan mekanik dinyatakan sebagai perbandingan antara berat beban yang akan diangkat dengan besar gaya kuasa yang diperlukan.
Keuntungan mekanik bidang miring dirumuskan sebagai berikut:
KM = B/F = s/h
Keterangan:
KM = Keuntungan mekanik
B = Beban
F = Kuasa
Keuntungan mekanik bidang miring adalah perbandingan antara panjang bidang miring dengan tinggi bidang miring.
Baca Juga : Hukum Kekekalan Energi dan Penjelasannya
Contoh Soal Bidang Miring
Soal 1:
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:
Diketahui:
w = 1.880 N
s = 5 m
h = 1 m
Dijawab:
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
Soal 2:
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:
Diketahui:
s = 3,6 m
h = 80 cm = 0,8 m
m = 90 kg
g = 10 m/s²
Dijawab:
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
Soal 3:
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:
Diketahui:
w = 1.800 N
h = 2,5 m
KM = 6
Dijawab:
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
Baca Juga : Hukum Newton 1 2 3 dan Penjelasannya
Demikian artikel mengenai Pengertian Bidang Miring dan Penjelasannya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.