p ua n at $ cluLa n a : G D ang y'lutag

PERCOBAAN 09

PESAWAT SEDERHANA: BIDANG MIRING

TUJUAN PERGOBAAN

Setelah melakukan percobaan inisiswa diharapkan dapat:

l. Menaksir gaya yang dibutuhkan untuk menarik benda yang berada pada bidang miring yang

diketahui sudut kemiringannYa.

2. Menentukan keuntungan mekanis suatu bidang miring yang diketahuisudut kemiringannya.

PENDAHULUAN

Bidang miring adalah salah satu dari dua tipe pesawat sederhana, tipe lainnya adalah tuas.

Pesawat sederhana dapat didefinisikan sebagai alat yang paling sederhana untuk membuat

pekerjaan untuk dilakukan oleh kemampuan mesin untuk 'menggandakan' gaya, atau untuk

mengubah arah kerja gaya. Pesawat sederhana adalah membangun blok mesin yang kompleks'

Contoh bidang miring adalah jalan yang berbelok-belok di lereng gunung, ulir pada dongkrak

mobil, dan baji. Asas yang terlibat pada penggunaan bidang miring adalah penguraian gaya atau

berat benda yang hendak diangkat menjadi gaya yang jauh lebih kecil daripada berat benda,

seperti dicontohkan pada Gambar 9.1.

Gambar 9.1

Penguraian gaya berat searah dengan bidang miring dan tegak lurus padanya

Seperti terlihat pada gambar, pada bidang miring yang sudut kemiringannya d, komponen gaya

beral W menurut arah bidang miring adalah W sin 4 yang lebih kecil daripada W. makina kecil

sudut 4 makin kecil komponent itu. Secara teoretis, untuk menarik benda dengan laju tetap

(tanpa percepatan) menurut arah bidang miring dapat menjadi kecil sekali. Akan tetapi, jarak yang

harus dilalui menjadi lebih besar. Pada prakteknya gaya yang diperlukan selalu lebih besar

daripada W sin 4 karena selalu ada gesekan yang menghambat gerak.

Keuntungan mekanis pesawat sederhana didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya yang

diperlukan untuk mengangkat benda tanpa bantuan pesawat sederhana dengan gaya yang

dibutuhkan ketika menggunakan pesawat sederhana.

26

/ua pat Se)etAana : SDaag Ttturng

Daridiagram diatas, secara teorikeuntungan mekanis (K.M.) adarah:

K.M-= WW sin?

Jika F adalah gaya sebenarnya yang dibutuhkan untuk mengangkat benda menggunakanpesawat sederhana, keuntungan mekanis sebenarnya pesawat tersebut adalah:

Keuntungan mekanis yang sebenarnya ini akan kita sebut K.M eksperimen.

Sebuah roda yang ditempatkan di antara benda dan bidang miring mengurangi gaya gesekan.Dalam percobaan ini digunakan massa menggelinding untuk mengurangi pengaruh gayagesekan.

ALAT PERCOBAAN

Papan percobaan Bidang miring

Puli Beban bercelah dan penggantung bebanNeraca Pegas Massa meggelindingTalinilon

D. LANGKAH PERCOBAAN & PERHITUNGAN1' Gunakan neraca pegas untuk mengukur berat l4l massa menggelinding, dan catat berat

tersebut:

W= .........N

2' Rangkai alat percobaan seperti pada Gambar g.2. Yakinkan bahwa tali nilon yang terpasangdari massa menggelinding dan puli adalah sejajar dengan permukaan bidang miring, danneraca pegas dalam posisi vertikal.

Baca sudut kemiringan bidangmiring pada skala yang ditunjukkanoleh busur derajat yang ada padabidang miring itu sendiri.

0= .....o

Bayangkan sebuah sumbu-Xsejajar dengan bidang miring.Dalam Gambar 9.2 W, adalahkomponen berat massa Wmenggelinding dalam arah sumbu-X, dan nilainya sama dengan Wsin d. Hitung tl7,.

Wr= Wsin 0= ..... N

Baca besar gaya F, gayapenyeimbang Wr, dari neracapegas.

F=.... N.

Bandingkan nilai F dengan Wr. Berbeda cukup jauhkah nilai F dan W*, yaitu lebih besar dari10% dari nilai rata-rata F dan W*?

x.M.= YF

3.

4.

Gambar 9.2

Bidang miring

27

pesanat$e)etLana : ?Dang ltlutng

Atau, perbedaannya cukup kecil, yaitu lebih kecil dari 5% dari nilai rata-rata F dan Wi?

7. Hitung Keuntungan Mekanis (KM) bidang miring menggunakan persama an K.M. = .rrY.' =

.Wsin?

K.M.(Secarateoi) =8. Hitung keuntungan mekanis sebenarnya dari bidang miring menggunakan persamaan

K.M. -- y-.F

K.M.(sebenarnya) =g. Bandingkan nilai K.M (secara teon) dengan nilai K.M.(sebenamya): Berbeda culup jauhkah '

"nilai-nilaiini, yaitu lebih besarkah dari 10% dari nilairata-ratanya?

Atau, nilainya tidak jauh berbeda, yaitu lebih kecil dari 5% dari nilai rata-ratanya?

10. Ulangi semua langkah percobaan di atas untuk dua atau lebih sudut kemiringan yang

berbeda. Tuliskan secara lengkap hasil percobaan (laporan Anda) pada lembar terpisah lain.

E. PERTANYAAN1. Apa keuntungan yang diperoleh ketika menggunakan bidang miring?

2. Apa pula kerugiannya jika menggunakan bidang miring?

28