Rumus Keuntungan Mekanis Bidang Miring – Di mata pelajaran Fisika kelas 8 SMP, para siswa akan bertemu salah satu materi bernama Bidang Miring. Di materi tersebut siswa akan mempelajari tentang lintasan yang memiliki kemiringan terntentu dan membentuk sudut di permukaan datarnya.
Bidang Miring bisa dianalogikan seperti jalan atau lintasan yang meliuk-liuk seperti layaknya jalanan di pegunungan. Dari jalanan seperti itulah sebenarnya memakai teori Fisika. Untuk memperhitungkan angka kemiringan pada jalanan meliuk, diperlukan Rumus Keuntungan Mekanis Bidang Miring.
Selain bisa digunakan untuk memperhitungkan jalanan yang meliuk-liuk di puncak, Rumus Keuntungan Mekanis Bidang Miring juga bisa dipakai untuk mempermudah pekerjaan manusia. Misalnya memindahkan barang berat ke atas truk menggunakan papan kayu miring.
Supaya siswa bisa memahami tiap materi di pelajaran Fisika, maka Orangbaik.org akan mengajak kalian untuk mempelajari Rumus Keuntungan Mekanis Bidang Miring. Di akhir nanti juga akan disediakan contoh soal sebagai bahan latihan. Bagi kalian yang sedang mempelajari mapel Fisika, sebaiknya ikuti ulasan berikut.
Beberapa Rumus Keuntungan Mekanis Bidang Miring
Selain didefinisikan sebagai lintasan, Bidang Miring juga bisa diartikan sebagai salah jenis pesawat sederhana yang mempunyai keuntungan mekanis. Adapun keuntungan mekasnis disebut nilai atau bilangan yang menunjukkan besar nilai gaya yang digandakan oleh bidang miring.
Besar nilai keuntungan mekanis sendiri dipengaruhi oleh panjang sisi miring (s) dan ketinggian (h) bidang miring. Tidak hanya itu, keuntungan mekanis juga sebanding dengan perbandingan antara gaya benda (w) dengan gaya kuasa.
Alasan kenapa bidang miring bisa meringankan suatu pekerjaan yakni karena bisa bidang tersebut bisa memperkecil usahan yang dibutuhkan. Semakin besar nilai keuntungan mekanis maka juga gaya digandakan oleh bidang miring semakin besar pula.
Bisa dicontohkan, apabila keuntungan mekanis suatu bidang miring yakni 2, maka besar gaya kuasa yang digandakan adalah dua kali lipat. Maka, besar gaya kuasa F yang dipakai untuk mengangkat sebuah benda w sama dengan setengah beban.
Adapun untuk Rumusnya bisa kamu lihat di bawah ini:
Keterangan:
– KM = Keuntungan Mekanis
– w = Berat Beban (Newton)
– F = Gaya Kuasa yang Diberikan (Newton)
– s = Panjang Sisi Miring Bidang Miring (Meter)
– h = Ketinggian Bidang Miring (Miring)
Nah, itulah Rumus untuk memperhitungkan nilai Keuntungan Mekanis pada suatu bidang miring. Kiranya dari rumus tersebut bisa dipahami setelah Orangbaik.org menjelaskan beberapa hal di atasnya.
Kumpulan Contoh Soal Keuntungan Mekanis Bidang Miring
Setelah tahu rumusnya, pastinya masih kurang paham bagaimana mengaplikasikan pada suatu hitungan. Untuk itu, kami akan memberikan beberapa soal yang sudah terdiri dari pembahasannya. Tanpa berlama-lama, silakan bisa simak pembahasan soal di bawah ini.
1. Keuntungan mekanis (KM) adalah perbandingan energi mekanik benda pada suatu titik dalam gerakannya dengan energi mekaniknya pada suatu titik lainnya. Dalam hal ini, kita akan membandingkan energi mekanik benda ketika berada di awal (posisi rendah) dan ketika sudah naik ke atas bidang miring (posisi tinggi).
Energi mekanik suatu benda terdiri dari dua komponen:
- Energi kinetik (EK) = (1/2) * m * v^2
- Energi potensial (EP) = m * g * h
Pembahasan:
KM = Energi mekanik akhir / Energi mekanik awal
KM = (m * g * h) / 0
KM = (5 kg * 9,8 m/s² * 1 m) / 0
KM = 49 N·m / 0
KM = ∞ (Tak Terhingga)
2. Sebuah kotak dengan massa 10 kg ditarik mendaki sebuah bidang miring dengan sudut kemiringan 30 derajat terhadap horizontal. Koefisien gesekan antara kotak dan permukaan bidang miring nilainya 0,2. Sebuah gaya tarik diterapkan sejajar dengan bidang miring dengan besar 100 N. Hitunglah percepatan kotaknya!
Pembahasan:
100N – 0,2 x Fnormal = 10kg x a
100N – 0,2 x (10kg x 9,8m/s2 x cos (30∘)) = 10kg x a
3. Sebuah benda dengan massa 10 kg ditarik ke atas bidang miring dengan sudut kemiringan 30 derajat terhadap horizontal. Koefisien gesek statis antara benda dan bidang miring adalah 0,3, sedangkan koefisien gesek kinetiknya adalah 0,2. Tentukan keuntungan mekanis benda saat bergerak naik.
Pembahasan:
KE Akhir = 0 + (10 kg) * (9.8 m/s²) * h – (10 kg) * (9.8 m/s²) * (h / sin(30°))
KE Akhir = 98 h – 49 h
KE Akhir = 49 h
Jadi, keuntungan mekanis benda saat bergerak naik adalah 49 kali tinggi naiknya benda dari permukaan bidang miring.
4. Sebuah benda dengan massa 10 kg ditarik ke atas bidang miring dengan sudut kemiringan 30 derajat terhadap horizontal. Koefisien gesekan kinetik antara benda serta bidang miring nilainya 0,2. Gaya tarik yang diberikan pada benda adalah 200 N. Hitunglah Komponen gaya gravitasi yang sejajar dengan bidang miring!
Pembahasan:
Fg_sejajar = m * g * sin(θ)
Fg_sejajar = 10 kg * 9,8 m/s² * sin(30°)
Fg_sejajar ≈ 49 N
5. Sebuah benda dengan massa 10 kg ditarik ke atas bidang miring dengan sudut kemiringan 45 derajat terhadap horizontal. Koefisien gesekan kinetik antara benda dan bidang miring adalah 0,2. Gaya tarik yang bekerja ke atas bidang miring adalah 100 N. Tentukan Komponen berat yang sejajar dengan bidang miring!
Pembahasan:
Wx = W * sin(\theta)
Wx = 98 N * sin(45°)
Wx = 53 N
Akhir Kata
Itulah semua pembahasan mengenai rumus beserta persoalan yang berkaitan dengan Kuntungan Mekanis Bidang Miring. Hasilnya, akhirnya kita bisa mengetahui dan paham bagaimana menghitung beberapa aspek pada suatu pekerjaan yang membutuhkan bidang miring.
Demikian pembahasan dari Orangbaik.org tentang Rumus Keuntungan Mekanis Bidang Miring. Adanya pembahasan rumus pada salah satu mata pelajaran Fisika setidaknya bisa membantu guru dan siswa memiliki bahan referensi untuk mempelajari Fisika.
Sumber Gambar: Admin Orangbaik.org
