2. Untuk memindahkan sebuah benda ke tempat yang tingginya 1,25 m digunakan bidang miring sepanjang 2,5 m. Jika berat benda 100 N, tentukan: gaya yang dikerjakan pada benda dan a. b. keuntungan mekanisnya!
" Life is not a problem to be solved but a reality to be experienced! "
© Copyright 2013 - 2024 KUDO.TIPS - All rights reserved.
Jawaban:
Untuk menentukan gaya yang dikerjakan pada benda dan keuntungan mekanisnya, kita dapat menggunakan prinsip-prinsip mekanika.
Gaya yang dikerjakan pada benda:
Kita dapat menggunakan hukum Newton kedua yang menyatakan bahwa gaya yang dikerjakan pada benda (F) adalah produk dari massa benda (m) dan percepatan benda (a), yaitu F = m * a.
Dalam hal ini, berat benda adalah 100 N, yang dapat dihitung sebagai berikut:
Berat (W) = massa (m) * percepatan gravitasi (g)
Kita tahu W = 100 N dan percepatan gravitasi (g) adalah sekitar 9,81 m/s^2. Jadi, kita bisa menghitung massa benda:
100 N = m * 9,81 m/s^2
m ≈ 10,19 kg
Selanjutnya, kita akan menggunakan hukum Newton kedua untuk menghitung gaya yang dikerjakan pada benda saat naik sepanjang bidang miring.
Kita juga tahu bahwa percepatan benda sepanjang bidang miring dapat dihitung dengan rumus:
a = g * sin(θ)
Di sini, θ adalah sudut kemiringan bidang miring terhadap horizontal. Kita tahu panjang bidang miring (L) adalah 2,5 m dan tingginya (h) adalah 1,25 m. Maka, kita dapat menghitung sin(θ) sebagai berikut:
sin(θ) = h / L = 1,25 m / 2,5 m = 0,5
Selanjutnya, kita bisa menghitung percepatan benda di bidang miring:
a = 9,81 m/s^2 * 0,5 = 4,905 m/s^2
Sekarang kita bisa menghitung gaya yang dikerjakan pada benda:
F = m * a = 10,19 kg * 4,905 m/s^2 ≈ 49,98 N
Jadi, gaya yang dikerjakan pada benda adalah sekitar 49,98 N.
Keuntungan mekanis (MA):
Keuntungan mekanis adalah rasio panjang bidang miring terhadap tinggi yang diangkat, yaitu:
MA = L / h = 2,5 m / 1,25 m = 2
Keuntungan mekanisnya adalah 2. Ini berarti benda tersebut hanya perlu diberikan setengah dari gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda secara vertikal (sekitar 49,98 N) karena penggunaan bidang miring, yang memungkinkan pekerja untuk mengurangi usaha yang diperlukan.