Berarti kotaknya didorong lewat bidang miring sehingga bisa dikirim ke dalam truk. Bidang miring sangat berguna, karena mampu mengurangi gaya untuk memidahkan beban berat.
Dengan menggunakan rumus keuntungan mekanis, kita bisa mencari nilai KM lebih dulu menggunakan panjang papan dan ketinggian yang diketahui.
Menghitung keuntungan mekanis (KM)
Menghitung gaya (F)
Penjelasan :
Alternatif perhitungan untuk mendapatkan gaya (F)
Catat dulu data yang diketahui pada soal :
Mencari keuntungan mekanis (KM)
Kita mendapatkan keuntungan mekanis 3.
Mencari gaya yang diperlukan
Di sini terjadi keuntungan yang sering dikenal dengan keuntungan mekanis.
Konsep soal
Untuk bidang miring, kita harus mengetahui berapakah keuntungan mekanis yang diperoleh. Cara menghitungnya seperti di bawah ini.
Perhatikan gambar di atas.
- s = panjang papan yang digunakan untuk menaikkan kotak ke truk
- h = ketinggian papan dihitung dari lantai
Keuntungan mekanisnya ada dua rumus.
Yang kita gunakan pertama adalah yang ada s dan h.
Setelah itu, barulah kita bisa mencari berapa gaya yang diperlukan untuk memidahkan kotak tersebut ke atas truk dengan menggunakan rumus keuntungan mekanis yang ada W dan F.
Soal
Sekarang kita coba contoh soalnya.
Soal :
1. Sebuah kotak di dorong ke atas truk menggunakan papan yang dimiringkan. Panjang papannya adalah 5 meter dan ketinggian dari lantai 2 meter. Berapakah gaya yang diperlukan?
1. Sebuah kotak di dorong ke atas truk menggunakan papan yang dimiringkan. Panjang papannya adalah 5 meter dan ketinggian dari lantai 2 meter. Berapakah gaya yang diperlukan?
Dengan menggunakan rumus keuntungan mekanis, kita bisa mencari nilai KM lebih dulu menggunakan panjang papan dan ketinggian yang diketahui.
Gambar bidang miring dan bendanya seperti di atas.
Menghitung keuntungan mekanis (KM)
Diketahui pada soal :
- Panjang papan (s) = 5 meter
- Ketinggian papan (h) = 2 meter
Kita bisa menghitung KM dengan dua data ini.
Menghitung gaya (F)
Nilai keuntungan mekanis (KM) sudah ditemukan dan sekarang kita akan menghitung besar gaya untuk mendorong kotak tersebut.
Sebelumnya kita harus cari dulu berat kotak.
Diketahui :
- Massa kotak (m) = 10 kg
Berat kotak (W) = m×g
- g = gravitasi bumi = 10 m/s²
W = 10×10
W = 100 N.
Kemudian masukkan nilai W ke persamaan KM yang kedua.
- Masukkan nilai KM yang sebelumnya sudah diperoleh, yaitu 2,5
- Masukkan nilai W = 100 N
- Untuk menghilangkan bentuk pecahan, kalikan silang 2,5 dengan F.
Sedangkan 100 tetap karena tidak ada kawan untuk perkalian silang - Kemudian, untuk mendapatkan F, maka 100 harus dibagi dengan 2,5
Sehingga diperoleh F = 40 N
Jadi...
Gaya yang diperlukan untuk mendorong kotak seberat 100 N ke atas truk adalah 40 N.
Gaya ini jauh lebih kecil dari berat kotak karena kita sudah mendapatkan keuntungan mekanis lewat bidang miring sehingga tidak perlu mengeluarkan gaya terlalu banyak.
Alternatif perhitungan untuk mendapatkan gaya (F)
Di atas kita sudah mendapatkan nilai keuntungan mekanis dan tahu berat bendanya.
- KM = 2,5
- Berat benda (W) = 100 N
Karena sudah mendapatkan keuntungan mekanis, maka gaya yang diperlukan pasti lebih kecil dari berat kotaknya.
Sehingga kita hanya perlu membagi berat benda dengan keuntungan mekanisnya.
F = W ÷ KM
F = 100 ÷ 2,5
- 2,5 dijadikan pecahan menjadi ²⁵∕₁₀
F = 100 ÷ ²⁵∕₁₀
- Karena dibagi pecahan, maka tanda bagi diubah menjadi kali dan pecahan di belakang tanda bagi ditukar posisinya, ²⁵∕₁₀ menjadi ¹⁰∕₂₅
F = 100 × ¹⁰∕₂₅
- 100 dikali dengan 10 menjadi 1000
- Sedangkan 25 tetap karena tidak ada kawan
F = ¹⁰⁰⁰∕₂₅
F = 40 N
Hasilnya sama dengan cara di atas.
Kita mendapatkan gaya sebesar 40 N.
Soal :
2. Sebuah benda seberat 300 N akan dipindahkan ke dalam truk dengan papan miring sepanjang 6 meter. Jika ketinggian papan dari lantai ke truk 2 meter, berapakah gaya yang diperlukan untuk mendorong benda itu?
2. Sebuah benda seberat 300 N akan dipindahkan ke dalam truk dengan papan miring sepanjang 6 meter. Jika ketinggian papan dari lantai ke truk 2 meter, berapakah gaya yang diperlukan untuk mendorong benda itu?
Catat dulu data yang diketahui pada soal :
- Panjang papan (s) = 6 meter
- Tinggi papan dari lantai (h) = 2 meter
- Berat benda (W) = 300 N
Mencari keuntungan mekanis (KM)
Dengan data di atas, kita bisa mencari keuntungan mekanisnya.
Mencari gaya yang diperlukan
Dengan keuntungan mekanis sebanyak 3, artinya kita 3 kali lebih ringan dalam bekerja. Atau bisa dibilang kita hanya perlu mengeluarkan gaya sepertiga dari yang seharusnya.
KM = 3
W = 300 N
Karena kita untung tiga kali, berarti untuk mendapatkan gaya kita tinggal membagi berat dengan keuntungan mekanis.
Gaya (F) = W ÷ KM
Gaya (F) = 300 ÷ 3
Gaya (F) = 100 N
Jadi...
Kita harus mengeluarkan gaya hanya 100 N untuk mendorong benda yang beratnya 300 N.
Baca juga ya :
Post a Comment for "Kotak 10 kg di dorong ke atas truk lewat papan sepanjang 5 meter yang dimiringkan dengan ketinggian 2 meter. Berapa gaya yang diperlukan?"