Bidang Miring : Pengertian, Prinsip, Rumus & Contoh Soalnya Lengkap

Pohonilmu.com - Bidang miring merupakan salah satu konsep penting dalam fisika yang berkaitan dengan gerak benda atau gaya yang bekerja pada benda yang berada pada bidang miring. Bidang miring terdiri dari permukaan datar yang membentuk sudut dengan bidang horizontal. 

Dalam artikel ini, kita akan membahas pengertian, prinsip, rumus, dan memberikan contoh soal yang lengkap terkait bidang miring.

Pengertian Bidang Miring

Bidang miring adalah suatu permukaan datar yang memiliki suatu sudut dengan salah satu ujungnya lebih tinggi dari ujung yang lain dan merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang sering digunakan untuk memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi.

Untuk memindahkan sebuah benda yang sangat berat menggunakan bidang miring, tentu kita harus mengetahui seberapa besar usaha yang kita butuhkan.

Prinsip-Prinsip Bidang Miring Dalam Kehidupan Sehari – Hari

Prinsip bidang miring banyak dimanfaatkan dalam kehidupan sehari – hari. Beberapa contoh pemanfaatan bidang miring adalah sebagai berikut :

• Jalan disekitar gunung atau pegunungan dibuat melingkar-lingkar agar kemiringannya tidak terlalu terjal. Dengan demikian, kendaraan akan lebih mudah melewatinya. Jika jalan dibuat lurus dari lembah ke puncak, jalan menjadi sangat curam sehingga membahayakan kendaraan yang melaluinya.
• Untuk membelah kayu yang besar orang memanfaatkan baji. Bentuk baji yang menggunakan prinsip bidang miring akan memudahkan orang membelah kayu.
• Di dalam dongkrak terdapat uliran yang terbentuk bidang miring uliran ini meringankan kerja ketika dongkrak sedang digunakan.
• Kebanyakan tangga yang terdapat pada rumah atau bangunan yang lebih tinggi dari permukaan tanah dibuat miring agar memudahkan orang untuk mendakinya.
• Alur-alur pada sekrup sebenarnya memanfaatkan bidang miring.

Contoh Alat Bidang Miring

1. tangga naik sebuah bangunan bertingkat-tingkat dan berkelok-kelok untuk memperkecil gaya
2. jalan di pegunungan berkelok-kelok agar mudah dilalui
3. ulir sekrup yang bentuknya menyerupai tangga melingkar
4. baji (pisau, kater, kampak, dan lain sebagainya)
5. dongkrak juga adalah sebuah contoh bidang miring karena memakai prinsip sekrup
6. untuk menaikkan drum keatas truk menggunakan papan kayu yang dimiringkan.

Rumus Bidang Miring

Rumus bidang miring dibentuk dari perpaduan antara gaya kuasa, berat benda, tinggi, dan panjang bidang miring. Perhatikan skema berikut :

rumus bidang miring

Secara matematis, rumus 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)

Selain itu, keuntungan mekanik bidang miring dirumuskan:

Keuntungan Mekanik = W / F = s / h

Keuntungan mekanik bidang miring adalah perbandingan antara panjang bidang miring dengan tinggi bidang miring

Contoh Soal Bidang Miring

Contoh Soal 1

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:

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

Jadi,  gaya yang diperlukan untuk memindahkan benda tersebut yaitu 376 N

Contoh 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

KM = s/h

KM = 3,6 m/0,8 m

KM = 4,5

Ditanya

keuntungan mekaniknya ???

Jawab

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

Jadi, keuntungan mekanis dan gaya dorongnya yaitu 200 N

Contoh Soal 3

Dengan memakai papan yang memiliki panjang 4 meter, pekerja mengerahkan gaya 1.250 N untuk memindahkan kotak ke langit-langit yang memiliki tinggi 2 meter. Berapakah berat kotak itu?

Penyelesaian

Diketahui

s = 15 m

F = 1.250 N

h = 2 m

Ditanya

Berat Benda ???

Jawab

w/F = s/h

w/1250 N = 4 m/2 m

w/1250 N = 2

w = 2 . 1250 N

w = 2500 N

Jadi berat benda tersebut yaitu 2500 N

Contoh Soal 4

Sebuah benda memiliki berat 1800 N akan dinaikkan ke ketinggian 2,5 m. Jika keuntungan mekanis yang diharapkan yaitu 6, berapakah jarak yang ditempuh benda pada bidang miring dan kuasa yang dibutuhkan untuk mendorong benda tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui

w = 1.800 N

h = 2,5 m

KM = 6

Ditanya

Gaya Kuasa ???

Jawab

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

Jadi, gaya kuasa yang dibutuhkan yaitu 300 N

Semoga Bidang Miring : Pengertian, Prinsip, Rumus & Contoh Soalnya Lengkap di atas dapat membantu Anda memahami konsep bidang miring dengan lebih baik. Jika Anda memerlukan penjelasanlanjutan atau contoh soal lainnya, silakan berikan informasi lebih lanjut.