Transcript of Usaha Pada Bidang Miring

(1)

Transcript of USAHA PADA BIDANG MIRING

A. Bidang Miring

Bidang miring adalah suatu permukaan datar

yang memiliki suatu sudut, yang bukan sudut

tegak lurus, terhadap permukaan horizontal. Penerapan bidang miring dapat mengatasi

hambatan besar dengan menerapkan gaya yang relatif lebih kecil melalui

jarak

yang lebih jauh, dari pada jika beban itu diangkat vertikal.

B. Usaha

Dalam keseharian, istilah usaha dapat diart

ikan sebagai segala daya upaya atau kegiatan yang

dilakukan manusia untuk mencapai tujuan tertentu. Namun dalam fisika usaha slalu di

melibatkan gaya dan perpindahan. Usaha hanya akan terjadi jika gaya yang bekerja pada

suatu benda menghasilkan perpindahan pada benda itu. Usaha adalah hasil kali komponen

gaya dalam arah perpindahan dengan per

pindahannya

Dengan bidang miring, gaya yang diperlukan menjadi lebih

kecil dan jarak

kecil dan jarak perpindahan

perpindahan

menjadi lebih besar. Misalkan seseorang akan memindahkan sebuah peti ke dalam truk

setinggi h dengan bidang miring. Besar

setinggi h dengan bidang miring. Besar usaha yang diperlukan untuk memindahkan peti

usaha yang diperlukan untuk memindahkan peti

tersebut adalah

W = w . h

Keterangan :

W = Usaha

w = Berat Benda

h = Jarak yang ditempuh

Rumus yang berlaku dalam bidang miring adalah sebagai berikut:

w . h = F . s atau F =

w . h / s

Berat beban (w) = m . g, sehingga gaya yang diperlukan adalah:

F = m . g . h / s

Keterangan:

F = gaya (Newton),

m = massa beban (kg),

g = percepatan gravitasi (m/s^2),

h = tinggi bidang miring,

s = panjang bidang miring.

Keuntungan mekanik bidang miring dirumuskan:

w / F = s / h

Gambar di samping menunjukkan sebuah balok yang bermassa

m bergerak menuruni bidang

miring yang licin. Dalam hal

ini kita anggap untuk sumbu x

ini kita anggap untuk sumbu x ialah bidang miring, sedangkan

ialah bidang miring, sedangkan

sumbu y adalah tegak lurus pada bidang miring.

Komponen gaya berat w pada sumbu y adalah:

wy = w.cos α = m.g.cos α

Resultan gaya-gaya pada komponen sumbu y adalah:

(2)

ΣFy = N –

wy = N

wy = N –

– m.g.cos α

m.g.cos α

Dalam hal ini, balok tidak bergerak pada arah sumbu y, berarti ay = 0, sehingga:

ΣFy = 0

N

N –

– m.g.cos α = 0

m.g.cos α = 0

N = m.g.cos α

dengan:

N = gaya normal pada benda (N)

m = massa benda (kg)

g = percepatan gravitasi (m/s2)

α = sudut kemiringan bidang

USAHA PADA BIDANG MIRING

KELOMPOK 3

ALLDINO HERNANTO

ARYUNI YUSRA HAMID

FARICA ELRICA

IKHWAN ABADI

IVANA ARDHIA LARASATI

Akan tetapi orang tersebut

tidak mampu mengangkat peti. Untuk memudahkannya,

diambilnya papan sepanjang s, lalu dijadikan bidang miring. Jika gaya yang diberikan sebesar

F, usahanya adalah

W = F . S.

Pengertian

Usaha Bidang Miring

(3)

Contoh Makalah Pendidikan, Laporan Praktikum dan LKS Jumat, 30 November 2012

Laporan Praktikum Fisika Bidang Miring

silahkan dibca dan syukur jika anda jadikna referensi dalam membuat laporan praktikum anda, terutama untuk praktikum bidang miring.

Sebuah bidang miring menurunkan gaya yang dibutuhkan untuk menaikkan benda ke tempat tinggi dengan menambah jarak pemberian gaya yang harus diberikan ke posisi tujuan. Bidang miring adalah suatu permukaan datar yang memiliki suatu sudut, yang bukan sudut tegak lurus, terhadap permukaan horizontal. Penerapan bidang miring dapat mengatasi hambatan besar dengan

menerapkan gaya yang relatif lebih kecil melalui jarak yang lebih jauh, dari pada jika beban itu diangkat vertikal.

Contohnya, Dengan dibuat berkelok-kelok pengendara kendaraan bermotor lebih mudah melewati jalan yang menanjak. Orang yang memindahkan drum ke dalam bak truk dengan menggunakan

papan sebagai bidang miringnya. Dengan demikian, drum berat yang besar ukurannya lebih mudah dipindahkan ke atas truk.

Bidang miring memiliki keuntungan, yaitu kita dapat memindahkan benda ke tempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih kecil. Keuntungan bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar keuntungan atau semakin kecil gaya kuasa yang harus dilakukan.

Namun demikian, baidang miring juga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang di tempuh untuk memindah-kan benda menjadi lebih jauh. Prinsip kerja bidang miring juga dapat kamu temukan pada beberapa perkakas, contohnya kampak, pisau, pahat, obeng, dan sekrup.

(4)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR 1 BIDANG MIRING

Dosen Pembimbing : Jumingin, S.Si Asisten : Imamul Huda

Disusun Oleh : Kelompok 2

Ari Muhamad Isbilly (12 222 011) Aria Lismi (12 222 012) Asia Astuti (12 222 013) Asri Arum Sari (12 222 014) Ayu Ariska Pratiwi (12 222 015) Ayu Kurnia Lady Ultari (12 222 016) Ayu Puji Astuti (12 222 017) Bunga Pertiwi (12 222 018) Dea Asih Suprianti (12 222 019)

(5)

Deby Novianti (12 222 020)

PRODI BIOLOGI FAKULTAS TARBIYAH

IAIN RADEN FATAH PALEMBANG 2012

BAB I

PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan ini banyak sekali peralatan yang digunakan untuk mempermudah

melakukan pekerjaan. Alat-alat tersebut di ciptakan manusia dari yang paling sederhana sampai yang paling rumit, seperti motor, mobil, pesawat terbang, telepon, dll. Alat yang di gunakan untuk memudahka manusia melakukan pekerjaan atau kegiatan disebut pesawat.

Ada dua jenis pesawat, yaitu : pesawat sederhana dan pesawat rumit. Pesawat sederhana adalah alat bantu kerja yang bentuknya sangat sederhana yang contohnya tuas, bidang miring, dan katrol. Pesawat rumit adalah pesawat yang terdiri atas susunan beberapa pesawat rumit contohnya pesawat terbang, pesawat telepon, motor, televisi, dan lain-lain.

Pesawat sederhana adalah segala jenis perangkat yang hanya membutuhkan satu gaya untuk bekerja. Kerja terjadi suatu gaya diberikan dan menyebabkan gerakan sepanjang suatu jarak tertentu. Kerja yang timbul adalah hasil gaya dan jarak. Jumlah kerja yang dibutuhkan untuk

mencapai sesuatu bersifat konstan, walaupun demikian jumlah gaya yang dibutuhkan untuk mencapai hal ini dapat dikurangi dengan menerapkan gaya yang lebih s edikit terhadap jarak yang lebih jauh. Dengan kata lain, peningkatan j arak akan mengurangi gaya yang dibutuhkan. Rasio antara keduanya disebut keuntungan mekanik.

Pesawat sederhana bidang miring adalah permukaan rata yang menghubungkan 2 tempat yang berbeda ketinggiannya contohnya, dengan dibuat berkelok-kelok penegndara kendaraan bermotor lebih mudah melewati jalan yang menanjak. Orang yang memindahkan drum ke dalam bak truk dengan menggunakan papan sebagai bidang miringnya. Dengan demikian drum berat yang besar ukuranya dengan mudah dipindahkan keatas truk.

Bidang miring memiliki keuntungan, yaitu kita dapat memindahkan benda ketempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih lebih kecil. Keuntungan bidang miring bergantung pada

(6)

panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar atau semakin kecil gaya kuasa yang harus di lakukan.

Namun demikian, bidang miring juga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang ditempuh untuk memindahkan benda menjadi lebih jauh. Prinsip kerja bidang miring juga dapat kamu temukan pada beberapa perkakas, contohnya kampak, pisau, obeng, dll. Berbeda dengan bidang miring lainna, pada perkakas yang bergerak adalah alatnya.

1.2 Tujuan Praktikum

1. Untuk mengetahui konsep bidang miring 2. Mempelajari konsep bidang miring

(7)

BAB II

TI JAUAN PUSTAKA

Pesawat sederhana bidang miring adalah permukaan rata yang menghubungkan 2 tempat yang berbeda ketinggiannya contohnya, dengan dibuat berkelok-kelok penegndara kendaraan

bermotor lebih mudah melewati jalan yang menanjak. Orang yang memindahkan drum ke dalam bak truk dengan menggunakan papan sebagai bidang miringnya. Dengan demikian drum berat yang besar ukuranya dengan mudah dipindahkan keatas truk.

Bidang miring memiliki keuntungan, yaitu kita dapat memindahkan benda ketempat yang lebih tinggi dengan gaya yang lebih lebih kecil. Keuntungan bidang miring bergantung pada panjang landasan bidang miring dan tingginya. Semakin kecil sudut kemiringan bidang, semakin besar atau semakin kecil gaya kuasa yang harus di lakukan.

Namun demikian, bidang miring juga memiliki kelemahan, yaitu jarak yang ditempuh untuk memindahkan benda menjadi lebih jauh. Prinsip kerja bidang miring juga dapat kamu temukan pada beberapa perkakas, contohnya kampak, pisau, obeng, dll. Berbeda dengan bidang miring lainna, pada perkakas yang bergerak adalah alatnya.

Untuk mencari keuntungan mekanis pada bidang miring : KM = f.w = h.s

Ket : w = berat beban F = gaya / kuasa

h = tinggi bidang miring dari pemukaan tanah s = panjang bidang miring

Gerak kereta dinamika pada bidang miring diduga berupa gerak dipercepat. Ada dua jenis gerak dipercepat, yaitu seperti terlihat pada Gambar 5.1dan gambar 5.2 menunjukan kurva laj u-waktu (a)untuk gerak dipercepat, atau (b) untuk gerak diperlambat beraturan. Jika dalam sebuah percobaan diperoeh gerak yang mempunyai kurva laju-waktu seperti gambar 5.1 (a atau b), dapat diambil kesimpulan bahwa gerak benda (atau sebagian dari kurva tersebut) adalah

gerakdipercepat beraturan atau gerak diperlambat beraturan. Dalam percobaan-percobaan terdahulu, kita mungkin telah mengamati jenis gerak seperti ters ebut. Dan pada percobaan ini, kita akan mengamati gerak kereta dinamika pada bidang miring.

Gambar 1 Description:

http://htmlimg3.scribdassets.com/160x81zlfk1asbc1/images/47-e1acca562d.jpg Gambar 2

(8)

Gerak kereta dinamika pada bidang miring merupakan konsep dari hukum newton III yang berbunyi” Apabila benda pertama mengerjakan pada benda kedua, maka benda kedua akan mengerjakan gaya pada benda prtama yang besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan”. Dalam gerak benda terdapat gaya gesek yang akan terjadi jia kedua permukan benda bersentuhan secar langsung(Tri Widya Astuti,2011).

Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud disini tidak harus berbentuk padat, melainkan dapat pula berbentuk cair, ataupun gas. Gaya gesek antara dua buah benda padat, misalna, gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan gaya antara benda padat dan cairan serta gas adalah gaya stokes. Dimana suku pertma adalah gaya gesek yang dikenal sebagai gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan suku kedua dan ketiga adalah gaya gesek pada bena dalam fluida. Gaya gesek dapat merugikan dan juga dapat bermanfaat. Panas pada poros yang berputar, engsel pintu, dan sepatu yang aus adalah contoh kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek. Akan tetapi tanpa gya gesek manusia tidak dapat berpindah tempat karena gerakan kakinya hanya akan menghgelincir diatas lantai.

Trdapat dua jenis gaya gesek antar dua benda yang padat saling bergerak lurus, yaitu gya gesek statis dan gaya gesek kinetis yang dibedakan antara titik-titik sentuh antara kedua

permukaan yang tetap atau saling berganti (Tipler, 1991).

Gaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda adat yang tidak bergerak relative satu sama lainnya. Seperti contoh gesekan statis apat mencegah benda meluncur kebawah pada bidang miring. Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah gaya yang diaplkisikan tepat sebelum benda tersebut bergerak. Gay gesekan maksimum antar dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari koefisien gesekan statis dikalikan dengan gaya normal f = µs.Fn. Ketika tidak ada gerakan yang terjadi gaya gesek dapat memiliki nilai dari nol hingga gya gesek maksimum. Setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statis tidak ada lagi sehingga digunakan gay gesek kinetis.

Gaya gesek kinetis terjadi ketika dua benda bergerak reltif satu sama lain dan saling bergesekan.koefisien kinetis umumnya dinotasika n dengan µk dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis untuk material yang sama.

Yang mempengaruhi gaya gesek sebagai berikut :

1. Koefisien gesekan(µ) adalah tingakat kekesaran permukaan yang bergesekan. Makin kasar kontak bidang permukaan yang bergesekan makin besra gesekan yang ditimbulkan. Jika bidang kasar µ= 1 dan jika bidang halus µ = 0.

2. gaya normal (N) adalah gaya reaksi dari bidang akibat gaya aksi dari benda makin besar gaya normalnya makin besar gaya gesekannya. Cara merumskan gaya normal adalah dengan memakai memakai hukum Newton I Yaitu:

a. Benda diatas bidang datar ditarik gaya mendatar N= w=m.g b. Benda diatas bidang miring membentuk sudut.

(9)

BAB III

METODOLOGI PRAKTIKUM 3.1 Waktu dan Tempat

Pelaksanaan praktikum Fisika tentang viskositas dilaksanakan pada: Hari/Tanggal : Sabtu, 15 Desember 2012

Waktu : Pukul 13.00 s.d 15.00 WIB

Tempat : Laboratorium Fisika Institu Agama Islam Negri Raden Fatah Palembang 3.2 Alat 1. Penyangga 2. Mistar 3. Stopwatch 4. Kereta luncur 5. Busur

(10)

3.3 Cara kerja praktikum

1. baca bismillah sebelum eksperimen dimulai 2. Siapkan peralatan yang akan digunakan 3. Set-up peralatan seperti bidang miring

4. Kemudian ukur sudut kemiringannya dari 10 sampai 60

5. Lalu luncurkan kereta dan catat waktu ketika kereta meluncur

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Sudut 10 No. Sudut Waktu (s) 1. 10 1 s 1 s 2.

(11)

10 1 s 1 s 3. 10 1 s 1 s 4. 10 1 s 1 s 5. 10 1 s 1 s 6. 10 0,9 s 0,81 s 7. 10 1,2 s 1,44 s 8. 10 1 s 1 s

(12)

9. 10 1 s 1 s 10. 10 1,1 s 1,21 s Sudut 20 No.

(13)

Sudut Waktu (s) 1. 20 0,8 s 0,64 s 2. 20 0,7 s 0,49 s 3. 20 0,7 s 0,49 s 4. 20 0,7 s 0,49 s 5. 20 0,8 s 0,64 s 6. 20 0,7 s 0,49 s

(14)

7. 20 0,7 s 0,49 s 8. 20 0,6 s 0,36 s 9. 20 0,6 s 0,36 s 10. 20 0,7 s 0,49 s `

(15)

Sudut 30 No. Sudut Waktu (s) 1. 30 0,4 s 0,16 s 2. 30 0,4 s 0,16 s 3. 30 0,3 s 0,09 s 4. 30 0,4 s 0,16 s

(16)

5. 30 0,5 s 0,25 s 6. 30 0,3 s 0,09 s 7. 30 0,3 s 0,09 s 8. 30 0,3 s 0,09 s 9. 30 0,3 s 0,09 s 10. 30 0,3 s 0,09 s

(17)

Sudut 40o No. Sudut Waktu (s) 1. 40 0,2 s 0,04 s 2. 40 0,3 s 0,09 s

(18)

3. 40 0,2 s 0,04 s 4. 40 0,3 s 0,09 s 5. 40 0,2 s 0,04 s 6. 40 0,3 s 0,09 s 7. 40 0,2 s 0,04 s 8. 40 0,3 s 0,09 s 9. 40 0,2 s

(19)

0,04 s 10. 40 0,2 s 0,04 s Sudut 50o No. Sudut Waktu (s)

(20)

1. 50 0,2 s 0,04 s 2. 50 0,2 s 0,04 s 3. 50 0,2 s 0,04 s 4. 50 0,3 s 0,09 s 5. 50 0,3 s 0,09 s 6. 50 0,2 s 0,04 s 7. 50 0,2 s

(21)

0,04 s 8. 50 0,3 s 0,09 s 9. 50 0,2 s 0,04 s 10. 50 0,2 s 0,04 s

(22)

Sudut 60o No. Sudut Waktu (s) 1. 60 0,1 s 0,01 s 2. 60 0,1 s 0,01 s 3. 60 0,2 s 0,04 s 4. 60 0,2 s 0,04 s 5. 60 0,1 s

(23)

0,01 s 6. 60 0,1 s 0,01 s 7. 60 0,1 s 0,01 s 8. 60 0,1 s 0,01 s 9. 60 0,1 s 0,01 s 10. 60 0,1 s 0,01 s

(24)

4.2 Pembahasan

Sebuah bidang miring menurunkan gaya yang di butuhkan untuk menaikkan benda ketempat timggi dengan menambah jarak pemberian gaya harus diberikan ke posisi tujuan. Bidangmiring biasanya digunakan pada alat pemotong dan s ering menggunakan bidang niring dalam bentuk baji. Dalam baji, gerak maju diubah menjadi gerakan pemisahan yang tegak lurus terhadap waj ah. Sekrup pada dasarnya adalah bidang miring yang dibungkus di sekitar tabung. Dalam sebuah bidang miring, gaya lurus dibidang horizontal di ubah menjadi gaya vertikal. Ketika s ekrup kayu diputar, ulir sekrup mendorong kayu. Sebuah gaya reaksi dar k ayu mengdorong kembali ulir

sekrup dengan cara ini sekrup bergerak turun meskipun kekuatan memutar sekrup da pada bidang horizontal.

Berdasarkan dari hasil praktikum hubungan antara sudut dengan kecepatan laju gerak benda terletak pada sudut yang ditentukan. Semakin besar sudut, kecepatan gerak benda akan semakin cepat. Karena sudut yang besar, maka bidang miring akan semakin tinggi.

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi koefisien gesek antara lain: 1. kecepatan relatif

2. Gaya gesek maksimum tergantung pada luas permukaan bidang gesek 3. Gaya normal, karena fgesek = μ Fnormal

Dari hasil tabel diatas pada sudut 10 kecepatan yang terjadi berbeda, tetapi seharusnya kecepatan yang terjadi memiliki kesamaan, ini dikarenakan adanya kesalahan pada saat melakukan

(25)

praktikum seperti terlambat menekan stoptwatch, terlambat meluncurkan mobil-mobilan, dan tidak tepat dalam mengukur besar sudut.

Pada saat sudut 20percepatan yang terjadi semakin cepat, hal ini di karenakan sudut yang di berikan lebih besar dari pada sudut sebelumnya, dan hasil kecepatan pun tidak sama karena adanya kesalahan pada saat melakukan praktikum seperti pada sudut 10.

Pada saat sudut 30 percepatan yang terjadi semakin cepat, tetapi waktu yang dihasilkan berbeda-beda, hal ini di karenakan adanya kesalahan pada praktikan, dan bentuk kesalahan pun rata-rata sama seperti pada sudut sebelumnya.

Demikian dengan besar sudut yang seterusnya, besar sudut mempengaruhi cepat suatu benda akan tetapi waktu yang dihasilkan tidak sama walaupun besar sudut sama, karena banyak faktor yang mempengaruhinya, dan rata-rata kesalaahan yang terjadi s ama, yaitu terlambat menekan stoptwatch, meluncurkan mobil-mobilan, dan lain-lain.

(26)

BAB V PENUTUP

5.1 Kesimpulan

Dari praktikum yang dilakukan mengenai bidang miring dapt disimpulkan semakin kecil sudut yang digunakan, mmaka semakn lambat pula kereta luncur itu mencapai tumbukan (titik akhir) dari bidang miring tersebut, dan sebaliknya semakin besar sudut yang digunakan, maka semakin cepat kereta luncur akan mencapai tumbukan (titik akhir) bidang miring tersebut.

5.2 Saran

Kami sebagai penyusun tentu masih banyak kesalahan dalam penulisan ini, tetapi kami berharap laporan kami ini bisa menjadi acuan, dan pedoman bagi praktikan-praktikan selanjutkan dalam praktikum bidang miring. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan.

(27)

DAFTAR PUSTAKA

Tipler, Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Erlangga. Jakarta

Astuti, Tri Widya. 2011. Fisika Dasar. Raja Grafindo Persada. Jakarta

Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar. Universitas Pakuan. Bogor

http://id.gerak kereta pada bidang miring.pdf. Diakses pada hari kamis, 20 Desember 2012 jam