Contoh Soal Usaha Pada Bidang Miring

i. Apa pengertian dari bidang miring?

Pexels/DS stories

Bidang miring adalah sebuah permukaan yang diletakkan miring atau memiliki sudut yang digunakan untuk menaikan benda dengan tujuan untuk memudahkan kerja manusia.

two. Bagaimana cara meningkatkan keuntungan mekanik bidang miring?

Pexels/Villager Male child

Keuntungan mekanik bidang miring adalah perbandingan antara panjang bidang miring dengan tinggi bidang miring. Untuk bisa meningkatkan keuntungan mekanik bidang miring bisa dilakukan dengan cara memperpanjang bidang miring. Semakin panjang bidang miring, maka akan makin besar pula keuntungan mekaniknya.

3. Mengapa memindahkan kotak melewati bidang miring lebih mudah daripada mengangkatnya secara langsung?

Pexels/Tima Miroshnichenko

Ketika memindahkan kotak melewati bidang miring ataupun mengangkatnya secara langsung akan tetap membutuhkan usaha atau kerja yang sama.

Usaha merupakan hasil kali antara gaya dengan perpindahan. Nah, apabila menggunakan bidang miring perpindahan yang kita lakukan lebih besar, tapi gaya yang kita lepaskan lebih kecil.

Sedangkan jika kita mengangkatnya secara langsung menggunakan tangan, maka gaya yang harus dikeluarkan pun lebih besar sebab perpindahannya lebih kecil.

Jadi, memindahkan kotak dengan melalui bidang miring menjadi lebih mudah daripada mengangkatnya secara langsung.

iv. Mengapa jalan di daerah pegunungan diciptakan berkelok-kelok dari bawah sampai atas?

Pexels/ROMAN ODINTSOV

Jalan di daerah pegunungan dibuat berkelok-kelok dari bawah sampai atas adalah salah satu bentuk penerapan bidang miring dalam kehidupan sehari-hari. Hal ini bertujuan supaya gaya yang manusia keluarkan lebih kecil dibandingkan saat jalannya dibuat hanya lurus ke atas.

five. Sebutkan alat-alat sederhana apa saja yang termasuk jenis bidang miring. Dan jelaskan cara kerjanya!

Pexels/Pixabay

Alat-alat sederhana yang termasuk dalam bidang miring yaitu sekrup dan baji. Sekrup adalah bidang miring yang diputarkan pada tabung secara spiral. Ketika memutar sekrup, uliran seperti menarik sekrup ke dalam kayu.

Sebetulnya, bidang miring pada sekrup bergeser melalui kayu. Sementara baji adalah bidang miring dengan satu atau dua sisinya miring. Benda-benda diam di suatu tempat saat baji melaluinya.

6. Apa perbedaan antara sekrup yang ulirnya rapat dan sekrup yang ulirannya jarang?

Pexels/asim alnamat

Sekrup ulir dibuat berbeda karena, semakin rapat ulirnya sekrup maka interval ulir sekrup makin kecil dan keuntungan mekanisnya makin besar sehingga lebih memudahkan sekrup menancap ke dalam sebuah kayu atau tabung.

Begitu pun sebaliknya, apabila ulir sekrup agak jarang maka interval ulir sekrup semakin besar sehingga keuntungan mekanisnya makin kecil.

7. Sebuah sekrup mempunyai panjang 10 cm yang terbagi atas 24 uliran. Jari-jari sekrup itu 0,seven cm. Jika π = 22/seven, maka berapa keuntungan mekanis sekrup tersebut?

Pexels/Michael Tampakakis

Penyelesaian:

p = x cm

n = 24

r = 0,7 cm

π = 22/seven

interval sekrup yakni:

d = p/north

d = ten cm/24

d = 0,41 cm

Keuntungan mekanis sekrup yakni:

Km = 2πr/d

Km = 2(22/7)(0,7 cm)/(0,41 cm)

Km = 2(53,6/10)

Km = 10,72 cm

Jadi diperoleh keuntungan mekanis sekrup tersebut adalah 10,72 cm.

8. Kotak seberat 20.000 N akan dipindahkan ke dalam bak mobil menggunakan sebuah bidang miring sepanjang 4 m. Jika tinggi bak mobil dari tanah 2 m, maka berapa usaha dan gaya yang diperlukan?

Pexels/Tima Miroshnichenko

Penyelesaian:

w = twenty.000 N

due south = 4 m

h = 2 m

Usaha (W) merupakan hasil perkalian antara gaya dengan perpindahan maka:

W = w × h

W = (20.000 N) × (2 thou)

W = 40.000 J

Usaha untuk memindahkan kotak melalui bidang miring maupun mengangkat secara langsung adalah sama, maka:

F × s = w × h

F × 4 chiliad = 20.000 N × 2 one thousand

F = 20.000 N/viii

F = two.500 Northward

Jadi, usaha dan gaya yang dibutuhkan untuk memindahkan kota tersebut adalah 40.000 J dan 2.500 Due north.

9. Seorang laki-laki akan memindahkan sebuah peti seberat 400 Due north dari tanah ke dalam truk. Ketinggian bak truk dari tanah adalah 2 k. Apabila lelaki tersebut menggunakan sebuah papan dengan panjang iv m untuk membuat bidang miring, maka hitunglah

Pexels/Leticia Ribeiro

Baca :   Cara Mencari Luas Permukaan Persegi Panjang

a. usaha yang dilakukan laki-laki ini jika ia mengangkat secara langsung tanpa menggunakan bidang miring!

b. gaya yang diperlukan untuk memindahkan peti dengan bidang miring!

c. keuntungan mekanik jika ia menggunakan bidang miring untuk memindahkan peti tersebut!

Penyelesaian:

w = 400 N

h = 2 chiliad

s = four 1000

a. usaha (West) yang dilakukan laki-laki ini jika ia mengangkat secara langsung tanpa menggunakan bidang miring merupakan perkalian antara tinggi bak dengan berat benda, maka:

West = west × h

W = 400 N × 2 chiliad

Westward = 800 J

b. usaha yang diperlukan untuk memindahkan peti dengan bidang miring sama dengan usaha yang perlukan tanpa menggunakan bidang miring (mengangkat secara langsung), maka:

West = F × south

800 J = F × (4m)

F = 800/four

F = 200 Northward

c. keuntungan mekanis bidang miring yakni:

Km = south/h

Km = (4 thou)/(2 m)

Km = 2

10. Dengan menggunakan papan yang panjangnya 2 m, pekerja mengerahkan gaya 625 Northward untuk memindahkan kotak ke langit-langit yang tingginya four m. Berapakah berat kotak tersebut?

Pexels/Ketut Subiyanto

Penyelesaian:

s = ii yard

F = 625 North

h = 4 m

g = 10 one thousand/s2

F × south = west × h

F × s = m.1000.h

(625)(2) = thou(ten)(4)

thousand = 1.250/40

thou = 31,25  kg

11. Kamu ditugasi untuk memindahkan kotak cukup berat ke rak one m di atas lantai. Terdapat tiga papan yang dapat kamu gunakan. Papan pertama memiliki panjang iv thou, papan kedua v g, dan papan ketiga sepanjang viii m. Papan manakah yang membuat kerjamu paling mudah? Dan mengapa?

Pexels/Ketut Subiyanto

Papan yang membuat kerja paling mudah adalah papan paling panjang yaitu papan ketiga yang panjangnya 8 meter sebab semakin panjang papan, maka keuntungan mekanisnya makin besar sehingga gaya yang diperlukan untuk memindahkan kotak makin kecil.

Papan yang membuat kerja paling mudah adalah papan paling panjang yaitu papan ketiga yang panjangnya 8 meter sebab semakin panjang papan, maka keuntungan mekanisnya makin besar sehingga gaya yang diperlukan untuk memindahkan kotak makin kecil.

12. Seorang pedagang akan menaikkan barang yang baru saja dibelinya menuju ketinggian 2 m dari tanah. Untuk mempermudah memindahkan barang seberat 800 North itu, ia menggunakan bidang miring licin sepanjang 4 m. Hitunglah berapa gaya dorong minimum yang diperlukan untuk menaikkan barang tersebut?

Pexels/SHVETS production

Penyelesaian:

h = 2 thousand

w = 800 Northward

s = 4 one thousand

Gaya dorong minimum yang diperlukan yakni:

F × southward = w × h

F × (4 yard) = (800 N) × (2 one thousand)

F = (i.600 Nm)/(four m)

F = 400 N

13. Sebuah benda akan dinaikkan ke suatu tempat yang tingginya five m dari lantai menggunakan benda miring. Jika keuntungan mekanis yang diharapkan adalah x, tentukanlah panjang bidang miring yang diperlukan dan berat benda yang dinaikkan jika gaya dorong minimal yang harus diberikan adalah 1500 N

Pexels/Ketut Subiyanto

Penyelesaian:

h = 5 chiliad

Km = x

F = 1500 N

Panjang bidang miring dapat dicari dengan menggunakan rumus keuntungan mekanis yakni:

Km = southward/h

s = Km × h

south = (10) × (5 grand)

s = 50 thousand

Berat benda dapat dicari dengan menggunakan rumus usaha yakni:

F × s = w × h

1.500 × 50 = w × 5

w = 75.000/5

west = 15.000 Northward

14. Sebuah benda dengan berat 1600 N akan dinaikkan ke ketinggian 4 yard. Jika keuntungan mekanis yang diharapkan adalah 8, tentukanlah

Pexels/Pavel Danilyuk

a. jarak yang ditempuh benda pada bidang miring

b. kuasa yang dibutuhkan untuk mendorong benda tersebut

Penyelesaian:

w = 1600 Due north

h = iv 1000

Km = 8

a. Jarak yang ditempuh benda yakni:

Km = s/h

s = Km × h

s = 8 × (four m)

south = 32 m

b. kuasa yang dibutuhkan untuk mendorong benda yakni:

F × southward = west × h

F × (32 yard) = (1600 N) × (4 m)

F = (6.400 Nm)/(32 yard)

F = 200 North

xv. Seseorang mendorong benda dengan menggunakan papan yang panjangnya xx meter untuk dinaikan ke dalam sebuah truk yang tingginya 2 m. Apabila benda tersebut massanya 50 kg dan k = 10 thou/s2, tentukanlah

Pexels/Tima Miroshnichenko

a. keuntungan mekanis bidang miring tersebut

b. gaya yang diperlukan untuk mendorong benda

c. usaha yang dikeluarkan untuk mendorong benda

Penyelesaian:

southward = twenty m

h = two yard

m = fifty kg

one thousand = ten yard/s2

a. keuntungan mekanis bidang miring yakni:

Km = s/h

Km = 20 grand/2 g

Km = 10

b. gaya yang diperlukan untuk mendorong benda yakni:

Km = w/F

F = mg/Km

F = (50 kg)(x m/s2)/(10)

F = l Northward

c. usaha yang dikeluarkan untuk mendorong benda adalah:

W = F × s

West = (fifty Due north) × (20 k)

W = 1.000 J

16. Sebuah benda dinaikan ke dalam truk dengan ketinggian five meter dan panjang papan 15 meter. Jika gaya yang digunakan dalam sistem tersebut sebesar one.500 N, maka tentukan berapa massa benda yang dipindahkan

Pexels/Artem Podrez

Penyelesaian:

h = 5 m

due south = xv m

F = ane.500 N

chiliad = 10 chiliad/s2

Massa benda yang dipindahkan yakni:

F × southward = yard × 1000 × h

1.500 × 15 = m × 10 × 5

22.500 = 150 m

m = 22.500/150

thousand = 150 kg

17. Tentukan berapa keuntungan mekanik sebuah bidang miring yang memiliki panjang 6 yard dan tingginya 3 m?

Pexels/Yan Krukov

Penyelesaian:

southward = vi grand

h = three m

Keuntungan mekanik bidang miring yakni:

Km = 6m/3m

Km = 2

18. Papan sepanjang iv m disandarkan pada sebuah bak mobil yang berada di threescore cm dari tanah. Papan itu dipakai untuk mendorong peti seberat 80 kg dari tanah ke bak mobil. Berapa keuntungan mekanis dan gaya dorongnya?

Unsplash/Devi Puspita Amartha Yahya

Penyelesaian:

s = 4 thou

h = threescore cm = 0,6 thou

thou = fourscore kg

yard = 10 m/s2

Keuntungan mekanis bidang miring yakni:

Km = s/h

Km = four/0,half-dozen

Km = half-dozen,vi

Menaikan benda melalui bidang miring maupun diangkat secara langsung akan memerlukan usaha yang sama sehingga:

F × s = w × h

F × southward = thou × thou × h

F × (4 m) = (80 kg) × (ten chiliad/s2) × (0,half-dozen)

F = (480 Nm)/(4 m)

F = 120 Northward

Sehingga diperoleh keuntungan mekanis dan gaya dorongnya adalah 6,6 dan 120 N.

19. Sebuah papan sepanjang 4,8 m digunakan untuk mendorong peti 100 kg dari tanah ke bak mobil yang tingginya 1,2 grand. Tentukan

Freepik/Bisnis Peti

a. gaya dorong minimal agar peti sampai di atas mobil

b. pertambahan panjang papan jika menginginkan gaya dorong 100 Northward

Penyelesaian:

due south = 6 m

m = 60 kg

h = 1,5 thousand

thousand = 10 m/s2

a. gaya dorong minimalnya yakni:

F × s = west × h

F × s = m × g × h

F × 6 = sixty × 10 × ane,v

F = 900/vi

F = 150 N

b. panjang papan yang diperlukan jika menginginkan gaya dorong 100 N yakni:

F × s = m × g × h

100 × southward = lx × 10 × 1,5

s = 900/100

due south = ix k

Maka pertambahan panjang papan yakni 9 m – 6 m = 3 k.

20. Sebuah sekrup memiliki panjang x cm dengan jari-jari sekrup itu 0,7 cm. Apabila keuntungan mekanis sekrup tersebut 11, maka tentukan banyak ulir sekrup tersebut?

Pexels/Steve Johnson

Penyelesaian:

p = ten cm

r = 0,vii cm

Km = eleven

π = 22/7

Cari panjang interval sekrup yakni:

Km = 2πr/d

d = 2πr/Km

d = two(22/7)(0,seven)/11

d = 0,4 cm

Banyak ulir sekrup yakni:

d = p/n

north = p/d

n = 10 cm/0,4 cm

n = 25

Jadi, banyak ulir sekrup tersebut adalah 25 buah.

Nah, itulah informasi yang berisi
20 contoh soal bidang miring beserta pembahasannya.
Semoga deretan soal-soal ini dan penyelesainnya bisa membantu anak mama semakin mahir dalam menghitung sekaligus memahami materi bidang miring.

Baca juga:

• Kewajiban Manusia untuk Merawat Bumi, Materi Kelas 6 SD
• Aktivitas Ekonomi di Sekitar Sungai, Materi Kelas iv SD
• Penjelasan Mengenai Gaya Gesek dan Manfaatnya, Materi Kelas 4 SD