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
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
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.
Pada artikel Fisika kelas VIII kali ini, kamu akan mempelajari tentang prinsip bidang miring, penerapan, dan manfaatnya dalam kehidupan sehari-hari.
Siapa nih, di antara kamu yang suka jalan-jalan ke puncak? Pernah nggak sih, kamu memperhatikan saat akan ke puncak, mobil atau bus yang kamu tumpangi berjalan mengikuti lintasan yang meliuk-liuk mengitari pegunungan.
Rute jalan di pegunungan meliuk-liuk seperti ular (Sumber: kaskus.co.id)
Ternyata, lintasan yang meliuk-liuk itu pada dasarnya mengikuti prinsip bidang miring, lho. Hmm, kenapa harus begitu ya? Kenapa nggak dibuat lurus saja biar cepat sampai? Penasaran? Jawabannya ada pada artikel di bawah ini, nih. Langsung saja yuk kita simak!
Pengertian Bidang Miring
Apa sih bidang miring itu? Jika di antara kamu ada yang menjawab “bidang yang miring”, itu nggak salah kok, cuma kurang lengkap saja. Nah, kalau definisi lengkapnya, bidang miring adalah suatu lintasan yang memiliki kemiringan tertentu dan membentuk sudut terhadap permukaan mendatarnya.
Bidang miring juga termasuk salah satu jenis pesawat sederhana, lho. Hayo, ada yang masih ingat apa itu pesawat sederhana?
Baca juga: Mengenal Jenis-Jenis Tuas
Rumus Bidang Miring
Pada bidang miring, kita bisa menghitung gaya yang kita keluarkan dengan menggunakan rumus berikut ini:
Berdasarkan rumus di atas, kita jadi bisa tahu nih kalau gaya akan berbanding lurus dengan tinggi bidang miring. Semakin landai bidang miring tersebut, maka gaya yang dikerjakan akan semakin kecil. Sebaliknya, semakin curam bidang miring tersebut, maka gaya yang dikerjakan akan semakin besar.
Rumus Keuntungan Mekanis Bidang Miring
Selain kita bisa menghitung gaya dengan rumus bidang miring, kita juga bisa mengetahui keuntungan mekanisnya. Keuntungan mekanis ini adalah sebuah angka yang menunjukkan berapa kali pesawat sederhana dapat menggandakan gaya. Caranya, dapat kamu lihat pada rumus di bawah ini!
Selanjutnya, supaya kamu nggak bingung dengan kedua rumus di atas, kita masuk ke contoh soal, ya. Let's go!
Penyelesaian:
Diketahui :
Panjang papan = 5 m. Selalu periksa jika satuan panjang papan dengan tinggi bidang miring sudah sama. Karena satuan tinggi bidang miring masih dalam cm, jadi kita ubah dulu ke dalam m. Sehingga, tinggi bidang miring = 100 cm = 1 m.
Massa benda = 5 kg. Massa benda berbeda dengan berat benda. Jadi, kita ubah dulu massa benda menjadi berat benda.
Berat benda = massa benda × percepatan gravitasi = 5 kg × 10 m/s² = 50 N.
Ditanya :
- Berapa gaya yang dikerjakan oleh Rogu?
Jadi, gaya yang dikerjakan Rogu untuk memindahkan beban tersebut adalah sebesar 10 N.
- Berapa nilai keuntungan mekanis bidang miring tersebut?
Catatan : Untuk mencari besar keuntungan mekanisnya, kamu bisa pilih salah satu dari rumus di atas, bisa KM = s/h atau KM = W/F karena nilainya akan sama. Tapi utamakan pilih rumus yang nilainya sudah diketahui ya, teman-teman.
Jadi, keuntungan mekanis bidang miringnya adalah sebesar 5.
Nah, supaya kamu lebih mahir lagi, coba kamu kerjakan latihan soal di bawah ini, ya!
Jangan lupa untuk tuliskan jawabanmu di kolom komentar. Oke?
Penerapan Prinsip Bidang Miring
Prinsip bidang miring ternyata banyak diterapkan dalam kegiatan sehari-hari kita, lho. Contohnya pada pembuatan tangga yang bertingkat-tingkat atau berkelok-kelok, pembuatan jalan yang meliuk-liuk di daerah pegunungan, penggunaan papan yang dimiringkan saat ingin menaikkan atau menurunkan beban yang berat, dsb. Selain itu, prinsip bidang miring juga banyak diterapkan di berbagai alat dapur dan perkakas, seperti pisau, kapak, paku, alat pahat kayu, cutter, ulir pada sekrup, ujung pada obeng, dsb. Wah, nggak nyangka ya, ternyata barang-barang di sekitar kita banyak yang menggunakan prinsip bidang miring!
Ulir pada sekrup yang menggunakan prinsip bidang miring (Sumber: allfasteners.com.au)
Manfaat Prinsip Bidang Miring
Manfaat prinsip bidang miring tentunya untuk meringankan beban kerja kita. Misalnya, pada pembuatan jalan yang meliuk-liuk di area pegunungan. Hal ini bertujuan untuk meringankan beban yang dilalui oleh kendaraan yang sedang melaju. Jadi, kendaraan tersebut bisa deh sampai ke puncak. Nah, sekarang terjawab kan kenapa lintasan di daerah pegunungan dibuat meliuk-liuk.
Teman-teman, ternyata tanpa kita sadari benda-benda di sekitar kita banyak yang menggunakan prinsip bidang miring, ya. Kamu juga bisa lho menerapkan prinsip bidang miring ini dalam kegiatan sehari-hari kamu. Misalnya, saat kamu bersepeda melewati jalanan yang mendaki, kamu bisa tuh berjalan berkelok-kelok supaya bisa sampai ke puncak tanpa harus menuntun sepedamu karena kelelahan. Nah, kalau kamu ada pertanyaan mengenai materi kali ini, kamu bisa tanyain aja ke Roboguru, ya!
Artikel ini telah diperbarui pada 27 September 2021.