Bidang Miring

Bidang miring dalam kehidupan sehari-hari digunakan untuk menaikan benda yang berat dari tempat rendah ke lebih tinggi. Tujuan menggunakan bidang miring adalah untuk mengurangi tenaga yang dibutuhkan untuk memindahkan benda tersebut. Sebagai contoh aplikasi penggunaan bidang miring dapat kita temui pada proses menaikan peti yang berat keatas truk Seperti gambar berikut.

Aplikasi Bidang Miring

Contoh penggunaan bidang miring

Seperti terlihat pada gambar diatas dua orang menaikkan peti yang berat sekali ke dalam truk, digunakan bidang miring yang merupakan titian dari lantai ke atas truk. Kemudian didorong peti itu melewati titian. Berapa besarnya gaya dorong yang dibutuhkan dan berapakah usaha yang dilakukan?

Untuk menaikkan peti ke dalam truk dibutuhkan gaya dorong minimal F₁ berlawanan arah dengan F. Dari gambar di atas maka diperoleh perbandingan sebagai berikut.

Apabila  , maka gaya  mg atau seperlima gaya berat peti yang dinaikkan ke dalam truk, maka peti seberat 1000 newton, dapat didorong ke dalam truk dengan gaya 200 newton. Besarnya usaha yang dilakukan :

Usaha ini sama dengan usaha untuk menaikkan peti tersebut setinggi h secara langsung (naik vertikal) tanpa melalui bidang miring. Jadi jelas bidang miring digunakan untuk mempermudah usaha, bukan mengurangi besarnya usaha yang harus kita lakukan.

Keuntungan mekanis bidang miring adalah sebesar  jika  = 5, maka keuntungan mekanisnya 5.

Dalam praktik tidak ada bidang miring yang licin, tetapi gaya gesekan pasti ada sebab itu F₁harus lebih besar dari . Sebagian usaha berubah menjadi kalor karena adanya gesekan.

Keuntungan Mekanik Bidang Miring

Gaya yang digunakan untuk menaikkan barang-barang ke atas truk dengan bidang miring jauh lebih kecil dibandingkan jika mengangkatnya dengan tangan secara langsung. Bagaimana hubungan antara gaya kuasa dengan panjang bidang miring?

Jika tinggi bidang miring h, panjang bidang miring s, berat benda yang dinaikkan melalui bidang miring w, dan gaya yang digunakan untuk memindahkan benda itu sebesar F maka keuntungan mekanik bidang miring dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut.

Keuntungan Mekanik 

Benda-Benda Dengan Konsep Bidang Miring

Contoh Soal Bidang Miring

Seseorang menaikkan peti yangberat ke atas truk dengan menggunakan bidang miring yang panjangnya 3 meter. Jika tinggi bak truk 120 cm, berapa keuntungan mekanik bidang miringyang digunakan? Jika berat peti tersebut 2.400 N, berapa besar gaya untuk menaikkan drum itu?

Diketahui :

s = 3 m
h = 150 cm = 1,5 m

Ditanya :

KM = …?
F = …?

Jawab :

Jadi, keuntungan mekanik bidang miring yang digunakan untuk menaikkan peti ke atas bak truk adalah 21 2 dengan gaya 960 N.