Yuk Pelajari 20 Contoh Soal Bidang Miring Kelas 8

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

Jawaban:

h = 2 m

w = 800 N

s = 4 m

Gaya dorong minimum yang diperlukan yakni:

F × s = w × h

F × (4 m) = (800 N) × (2 m)

F = (1.600 Nm)/(4 m)

F = 400 N

15. Sebuah papan yang memiliki ukuran sepanjang 3,6 m disandarkan pada bak truk yang berada 80 cm dari tanah. Papan tersebut akan digunakan untuk mendorong kulkas yang massanya 90 kg dari tanah ke bak truk. Hitunglah keuntungan mekanis dan gaya dorongnya jika percepatan gravitasi ditempat tersebut 10 m/s2.

Jawaban:

KM = s/h

KM = 3,6 m/0,8 m

KM = 4,5

w/F = s/h

m.g/F = s/h

90 kg.(10 m/s2)/F = 3,6 m/0,8 m
 
900 N/F = 4,5

F = 900 N/4,5

F = 200 N

 Jadi, keuntungan mekanis yang ada adakah 4,5 dan gaya dorongnya adalah sebesar 200 N.

16. Dengan menggunakan papan yang panjangnya 2 m, pekerja mengerahkan gaya 625 N untuk memindahkan kotak ke langit-langit yang tingginya 4 m. Berapakah berat kotak tersebut?

Jawaban:

s = 2 m

F = 625 N

h = 4 m

g = 10 m/s2

F × s = w × h

F × s = m.g.h

(625)(2) = m(10)(4)

m = 1.250/40

m = 31,25  kg

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

Jawaban:

p = 10 cm

n = 24

r = 0,7 cm

π = 22/7

interval sekrup yakni:

d = p/n

d = 10 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.

18. Sebuah kotak dengan beban sebesar 4.000 N akan didorong pada suatu bidang miring sepanjang 3 m yang memiliki selisih ketinggian sepanjang 75 cm. Maka berapa gaya yang dibutuhkan untuk mendorong kotak tersebut?

Jawaban:

w/F = s/h

4.000 N/F = 3 m/0,75 m

4.000 N/F = 4

F = 4.000 N/4

F = 1.000 N

Gaya yang dibutuhkan untuk mendorong kotak tersebut adalah 1000 N.

19. Dita ingin memindahkan sebuah kotak berisi buku dengan berat 20 kg ke atas meja dengan menggunakan papan miring. Papan miring tersebut memiliki panjang 4 meter dan tinggi 1 meter.

Berapa gaya yang perlu dikeluarkan Dita untuk mengangkat kotak tersebut?

Penyelesaian

Untuk menyelesaikannya, identifikasi terlebih dahulu besaran yang telah diketahui, yakni sebagai berikut:

Berat kotak (w) = 20 kg (konversi ke Newton: 20 kg x 9.8 m/s² = 196 N)
Panjang papan miring (s) = 4 m
Tinggi papan miring (h) = 1 m
Lalu, masukkan besaran tersebut ke dalam rumus:

F = h/s . w
F = ¼ x 196
F = 49 N

Berdasarkan perhitungan di atas, Dita hanya perlu mengeluarkan gaya sebesar 49 N untuk mengangkat kotak buku dengan menggunakan papan miring.

20. Sebuah balok memiliki berat 500 N dan akan dipindahkan ke sebuah rak yang tingginya 1 meter. Sebuah bidang miring papan sepanjang 2 meter pun digunakan.

Hitunglah berapa besar gaya yang diperlukan agar balok tersebut dapat dipindahkan!

A. 100 N

B. 150 N

C. 200 N

D. 250 N

E. 300 N

Jawaban: D. 250 N

Penyelesaian:

w = 500 N

h = 1 m

I = 2 m

F = ?

KM = l / h

KM = 2 m / 1 m 

KM = 2

F = w / KM

F = 500 N / 2

F = 250 N

Jadi, besarnya gaya yang diperlukan untuk memindahkan balok tersebut adalah sebesar 2

Demikian ulasan mengenai contoh soal bidang miring kelas 8. Semoga bermanfaat!

Editor: Komaruddin Bagja