Contoh Bidang Miring

Pengertian dan Jenis Pesawat Sederhana

Pesawat sederhana adalah segala jenis perangkat yang hanya membutuhkan satu gaya untuk bekerja. Kerja terjadi sewaktu gaya diberikan dan menyebabkan gerakan sepanjang suatu jarak tertentu. Kerja yang timbul adalah hasil gaya dan jarak.

Jumlah kerja yang dibutuhkan untuk mencapai sesuatu yang bersifat konstan, walaupun demikian jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih sedikit terhadap jarak yang lebih jauh. Dengan kata lain, peningkatan jarak akan mengurangi gaya yang dibutuhkan. Rasio antara keduanya disebut keuntungan mekanik.

Manfaat pesawat sederhana :

Mempermudah pekerjaan manusia
Energi yang kita keluarkan juga dapat dihemat,
Waktunya jadi lebih singkat.
Untuk mengubah arah gaya

Pesawat sederhana adalah alat bantu kerja yang bentuknya sangat sederhana. Pesawat rumit adalah pesawat yang terdiri atas susunan beberapa pesawat rumit contohnya pesawat terbang, pesawat telepon, motor, televisi, dan lain-lain.

Jenis pesawat sederhana antara lain sebagai berikut :

Tuas/pengungkit
Katrol tunggal tetap dan katrol tunggal bergerak
Bidang miring dan roda bergigi (gir)
Roda berporos

Pesawat sederhana tidak menyimpan atau menciptakan kerja, melainkan mengubah sebuah gaya yang kecil bergerak dengan menempuh perpindahan yang besar, menjadi sebuah gaya yang besar bergerak dan menempuh perpindahan yang kecil, atau sebaliknya.

Gaya yang kita berikan misalnya 5N, dilakukan pada pesawat sederhana dan kita menempuh jarak 2 m, maka oleh pesawat itu gaya menjadi 10 N dan perpindahan menjadi 1 m. Usaha yang dilakukan tetap sama sebesar 5N x 2 = 10 N x 1.

Baca Juga : Gaya Pegas

Pengertian Bidang Miring

Pesawat sederhana bidang miring adalah permukaan rata yang menghubungkan 2 tempat yang berbeda ketinggiannya contohnya, dengan dibuat berkelok-kelok pengendara kendaraan bermotor lebih mudah melewati jalan yang menanjak. Orang yang memindahkan drum ke dalam bak truk dengan menggunakan papan sebagai bidang miringnya. Dengan demikian drum berat yang besar ukuranya dengan mudah dipindahkan keatas truk.

Sebuah bidang miring menurunkan gaya yang dibutuhkan untuk menaikkan benda ke tempat tinggi dengan menambah jarak pemberian gaya yang harus diberikan ke posisi tujuan. Bidang miring adalah suatu permukaan datar yang memiliki suatu sudut, yang bukan sudut tegak lurus, terhadap permukaan horizontal. Penerapan bidang miring dapat mengatasi hambatan besar dengan menerapkan gaya yang relatif lebih kecil melalui jarak yang lebih jauh, dari pada jika beban itu diangkat vertikal.

Keuntungan dan kelemahan pada Bidang Miring

Bidang miring memiliki keuntungan, yaitu kita dapat memindahkan benda ketempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih lebih kecil. Keuntungan bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar atau semakin kecil gaya kuasa yang harus di lakukan.Prinsip kerja bidang miring juga dapat kamu temukan pada beberapa perkakas, contohnya kampak, pisau, pahat, obeng, sekrup dll.

Sekrup pada dasarnya adalah bidang miring yang dibungkus disekitar tabung. Dalam sebuah bidang miring, gaya lurus di bidang horizontal diubah menjadi gaya “angkat “vertikal. Dengan sekrup, gaya putar pada bidang horizontal diubah menjadi gaya “angkat “vertikal.

Sekrup sebenarnya adalah bidang miring yang dililitkan pada sebuah tabung sehingga lilitannya berbentuk spiral. Jarak dua puncak atau jarak antara dua ulir-ulir sekrup disebut interval sekrup.

Keuntungan mekanik sekrup adalah : 2vir/d. Keuntungan mekanik sekrup dapat diperbesar dengan cara memperkecil interval sekrup d dan memperbesar lengan sekrup gaya r. Tetapi, memperkecil interval sekrup mengakibatkan sekrup sukar diputar atau sekrup berat diputar.

Alat-alat yang menggunakan prinsip sekrup antara lain dongkrak sekrup, mur, baut, catok dan lain-lain. Sekrup akan mudah diputar, bila sekrup di gosok dengan minyak untuk mengurangi gaya gesekan.

Baca Juga : Contoh Cermin Cekung

Ketika sekrup kayu diputar, ulir sekrup mendorong kayu. Sebuah gaya reaksi dari kayu mendorong kembali ulir sekrup dan dengan cara ini sekrup bergerak turun meskipun kekuatan memutar sekrup ada pada bidang horisontal. Sekrup dikenal karena gesekan yang tinggi,itulah sebabnya mereka digunakan untuk menempelkan sesuatu. Sebuah bor juga merupakan bidang miring.

Berbeda dengan bidang miring lainnya, pada perkakas, yang bergerak adalah alatnya.Namun demikian, bidang miring juga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang ditempuh untuk memindahkan benda menjadi lebih jauh.

Keuntungan Mekanik pada Bidang Miring

Bidang miring adalah alat yang dapat mempermudah kerja. Bidang miring biasa digunakan untuk memindahkan barang dari lantai ke truk (seperti peti). Supaya peti dapat bergerak ke atas harus didorong atau ditarik dengan gaya sebesar F. Berapa besar gaya F, jika panjang bidang miring s dan tinggi truk dari lantai adalah h?

Baca Juga : Rumus Cermin Cembung

Contoh bidang miring adalah ulir, tangga, pahat, gergaji, baji, pisau.Prinsip kerja bidang miring dapat dijelaskan sebagai berikut : sebuah peti berisi peralatan massanya 200 kg atau beratnya kurang lebih 2000 N. Gaya berat peti arahnya ke bawah. Bila kemampuan satu orang hanya dapat mengangkat beban 500 N vertikal ke atas, maka untuk mengangkat peti ke atas truk diperlukan tenaga 4 orang. Seluruh berat peti itu tertimpah kepada keempat orang itu. Tiap orang harus memberi gaya masing-masing 500 N vertikal ke atas.

Kerja untuk mengangkat peti itu ke atas truk dapat di permudah cukup dengan tenaga satu orang, bila menggunakan pesawat sederhana bidang miring. Berat peti tidak tertimpah seluruhnya lagi kepada orang yang mengangkat peti itu, tetapi sebagian tertimpah kepada bidang miring.

Papan yang panjangnya AB = l meter, ujung A diletakkan pada truk dan ujung B di atas tanah. Berat peti W = 2000 N arahnya vertikal ke bawah. Gaya yang diberikan seseorang untuk mendorong peti adalah sebesar F, arahnya sejajar bidang miring ke atas. Gaya F itu diperlukan untuk melawan sebagian berat peti sebesar H yang arahnya ke bawah sejajar bidang miring. Sebagian lagi dari berat peti W, menimpa bidang miring tegak lurus sebesar T arahnya ke bawah.

Kalau diperlukan gaya F ke atas sejajar bidang miring untuk mendorong peti itu, maka harus ada gaya ke bawah berlawanan dengan gaya F. Gaya yang melawan gaya F berasal dari sebagian berat peti W, yang besarnya H. Bagian lain dari berat peti yaitu gaya T, menekan papan tegak lurus ke bawah, sehingga papan dapat melengkung.

Bidang miring, termasuk pesawat sederhana yang dibuat untuk memperoleh gaya yang lebih besar atau melipatgandakan kemampuan kita. Peti yang beratnya 2000 N yang tidak dapat diangkat oleh tenaga satu orang bila diangkat vertikal ke atas, tetapi dapat di dorong oleh satu orang dengan bantuan bidang miring.

Sepanjang bidang miring orang yang mendorong peti itu sampai ke ujung A dari ujung B, melakukan usaha sebesar usaha = F x l. Kalau peti diangkat vertikal ke atas dari C ke ujung A, maka usaha yang dilakukan sebesar usaha W x h.

Persamaan ini, dapat juga diperoleh dari kesebangunan segitiga. Segitiga siku-siku yang mengandung panjang sisi berat w x H, sebangun dengan segitiga siku-siku ABC. Maka perbandingan sisi-sisi :

H/w = h/l = H x l = hw.

Besarnya gaya H=gaya dari orang yang mendorong peti itu,maka Fx l= w x h.

Keuntungan mekanik adalah suatu bilangan yang menyatakan pelipatgandaan hasil dari suatu pesawat sederhana terhadap gaya atau jarak perpindahan. Untuk bidang miring keuntungan mekanik adalah = l/h.

Efisiensi bidang miring adalah : Efisiensi = wxh/Hxl x 100 %.

Baca Juga : Fungsi Termometer

Bila papan licin, usaha input yang dilakukan Fxl sama dengan Hxl dan sama dengan usaha out-put yang dilakukan bidang miring w x h. Papan bidang miring tidak selamanya licin sempurna. Pada kenyataannya bila peti bergerak sepanjang papan bidang miring, peti mengalami gaya gesekan dari papan, yang arahnya berlawanan dengan arah gerak peti.

Gaya gesekan bekerja pada bidang singgung permukaan papan dengan alas peti. Sebab itu gaya yang diberikan untuk mendorong peti ke atas sebesar F harus melawan gaya H dan gaya gesekan G. Maka gaya yang diberikan F= H + G.

Makin besar sudut kemiringan atau makin tegak papan bidang miring, makin besar gaya H yang harus di lawan, dan makin sulit pula mendorong peti ke atas. Sebaliknya makin kecil sudut kemiringan atau makin pendek tinggi h dari ujung atas papan bidang miring, makin kecil gaya H yang harus dilawan dan makin mudah pula mendorong peti ke atas.

Perbedaan Bidang Miring dan Baji

Baji sebenarnya mempunyai prinsip yang sama dengan bidang miring. Perbedaannya adalah kalau pada bidang miring, bendanya yang bergerak sepanjang bidang miring dan bidang miringnya tetap, sedangkan pada baji bagian bidang miringnya yang bergerak menembus benda. Lagipula, baji mempunyai bidang miring rangkap.

Baji terbuat dari besi gunanya untuk membelah batang kayu, batu karang, memotong-motong benda keras seperti lantai dan sebagainya. Makin tipis bentuk sebuah baji, makin mudah baji itu menembus kayu atau benda-denda keras, sama halnya dengan peti melalui bidang yang sudut kemiringannya kecil.

Baca Juga : Dioda

Bidang miring biasa digunakan pada alat pemotong dan sering menggabungkan dua bidang miring dalam bentuk baji.Alat-alatyang menggunakan prinsip baji adalah kampak, paku, pahat, jarum, pemeras jeruk, bajak, peniti dan pisau.Dalam baji, gerak maju diubah menjadi gerakan pemisahan yang tegak lurus terhadap ke wajah kapak. Resleting adalah sebuah kombinasi dari dua baji yang rendah untuk menutup dan baji atas untuk membuka.

Demikian penjelasan aritkel diatas tentang Contoh Bidang Miring – Pengertian, Keuntungan Mekanis, Fungsi semog bisa bermanfaat bagi pembaca setia kami.