Bidang Miring

Sumber : http://www.kaskus.us/showthread.php?p=431232915

Mengapa jalanan di pegunungan dibuat berbelok-belok?

Jalanan yang berbelok-belok berarti menempuh lintasan yang lebih panjang dari pada jalanan yang lurus. Untuk mencapai ketinggian yang sama, lintasan yang lebih panjang akan membutuhkan gaya yang lebih kecil. (Ingat W = F.s). Bagi mobil, lebih aman melintasi gunung dengan memperpanjang lintasan (s) sehingga membutuhkan gaya (F) yang kecil.

Pada gambar berikut, diilustrasikan sebuah beban sedang dinaikkan ke atas truk menggunakan bidang miring.

Jika seandainya kotak tersebut beratnya 1000 N dan tinggi truk 2 m, maka usaha yang diperlukan seseorang untuk menaikkan kotak tersebut, sebesar  W (work/usaha) = F. s = 1000.2 = 2000 N m.
Jika orang tersebut menggunakan bidang miring yang panjangnya 5 meter, maka gaya dorong yang diperlukan orang tersebut sebesar : w.h/s = 2000.2/5 =800 N.

Untuk bidang miring berlaku : 

 

 Contoh soal :
 Seorang pekerja mendorong peti menggunakan bidang miring (lihat gambar). Jika gaya yang digunakan 400 N, tentukan :

 

a. Berat peti yang bisa dinaikkan
b. Berapa keuntungan mekanisnya




Penyelesaian :
Diketahui :
F = 400 N
h = 1,5 m
s = 6 m
Ditanya : w = ? dan KM = ?
Jawab :

a.  Berat w




b. Keuntungan mekanis

Roda Gigi

http://w23.indonetwork.co.id/pdimage/11/2163111_rodagigi.jpg

Roda gigi (gir) dapat ditemukan pada berbagai mesin industri. Roda gigi ini dapat dihubungkan ke suatu poros. Dua roda gigi dapat diatur untuk memindah arah perputaran dan mengubah besar kecepatan perputaran.



Roda gigi (gir) dapat juga ditemukan pada sepeda, yaitu pada pedal dan roda belakang. Antara gir pedal dan gir roda belakang dihubungkan dengan rantai.



Usaha yang dikerjakan pada pedal akan dipindah ke gir belakang melalui rantai. Jika gir roda belakang jauh lebih kecil daripada gir pedal, pengendara akan mengayuh lebih berat, tetapi menghasilkan kecepatan yang besar. Jika gir roda belakang hampir sama dengan gir pedal, pengendara akan mengayuh lebih ringan, tetapi menghasilkan kecepatan lebih lambat.

Katrol

Sumber : http://www.gebyok.com/

alat-menimba-air-kerekan-dan-ember-cangking.html

Untuk mengambil air dari sumur bisa menggunakan katrol tetap. Dengan menggunakan katrol, orang dapat lebih mudah mengambil air tanpa terlalu menguras tenaga.

Prinsip kerja katrol sama dengan tuas, yaitu mampu mengangkat benda yang berat dengan gaya yang lebih kecil tanpa mengurangi usaha yang harus dilakukan. Ada tiga jenis katrol, yaitu katrol tetap, katrol bergerak, dan sistem katrol.

Katrol Tetap 

Katrol tetap adalah sebuah katrol yang terpasang pada tempat yang tetap sehingga tidak bisa bergerak ke atas atau kebawah, misalnya katrol pada sumur.

Katrol Bergerak
Katrol bergerak adalah sebuah katrol yang dipasang sedemikian rupa, dapat naik turun.

Pada katrol bergerak berlaku, keuntungan mekanis (KM) = 2

Sistem Katrol

Sistem Katrol merupakan gabungan dari dua buah katrol atau lebih.

Tuas

Tuas atau pengungkit merupakan salah satu pesawat sederhana yang sering digunakan, contohnya linggis dan tongkat.
Perhatikan bagan dari tuas sebagai berikut :

Bagan Tuas

Pada tuas berlaku :
beban x lengan beban = kuasa x lengan kuas
W x l_W = F x l_F

Keuntungan mekanis (KM)





Ada 3 jenis tuas, yaitu tuas jenis pertama, tuas jenis kedua, dan tuas jenis ketiga

Contoh tuas jenis pertama : linggis, gunting, tang, dan pembuka kaleng

Contoh tuas jenis kedua : catut, pembuka botol, dan stapler

Contoh tuas jenis ketiga : sapu dan pinset

Contoh soal.

Sebuah linggis digunakan untuk memindahkan sebongkah batu yang terletak di atas tanah. Ujung linggis disisipkan di bawah batu, kemudian linggis ditumpu pada jarak 1 m dari ujung linggis yang disusupkan ke tanah. Jika berat batu 600 N, dan panjang linggis 4 m, berapa :

a. kuasa minimum yang harus dilakukan untuk dapat mengangkat batu tersebut?

b. keuntungan mekanis tuas tersebut?

Penyelesaian :

Diketahui : 

W = 600 N

l_F = ( 4 - 1 ) = 3 m

l_W = 1 m

Ditanya :

a. F = ..?

b. KM = ..?

Jawab :

a. Mencari kuasa

W. l_W = F. l_F

600. 1 = F. 3

b. Keuntungan mekanis