Bidang miring

Pesawat sederhana  jenis lain adalah bidang miring. Bentuk yang paling sederhana adalah permukaan yang miring. Misalnya, papan yang dipasang miring dari tanah ke atas truk untuk memudahkan pengangkutan barang-barang. Jalan yang berbelok-belok di daerah pegunungan adalah contoh lain dari bidang miring. Demikian pula tangga yang berbelok-belok atau melingkar. Menurutmu, cara  manakah yang lebih mudah untuk menaikkan benda? Untuk menjawabnya, lakukan percobaan sederhana berikut.


  Percobaan       1

1.        Peganglah sebuah model bidang miring di atas meja, lalu ambillah kereta mainan (benda yang hendak diangkat)
2.         Angkatlah kereta mainan itu secara perlahan-lahan ke atas setinggi bidang miring      dengan menggunakan neraca pegas. Berapakah gaya yang diperlukan untuk mengangkat kereta mainan itu? Sekarang letakkan bidang miring yang berdekatan dengan ujung bagian bawah.
3.    Tariklah kereta itu ke atas sepanjang bidang miring dengan menggunakan neraca pegas. Berapakah gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda itu melalui bidang miring? Jalan manakah yang lebih panjang, mengangkat melalui bidang miring ataukah  langsung?
4.        Buatlah bidang miring itu lebih curam, lalu selidiki  manakah yang memerlukan gaya lebih besar, mengangkat melalui bidang miring yang landai  atau curam?

Percobaan di atas membuktikan, bahwa semakin landai suatu bidang miring, gaya yang diperlukan semakin kecil, meskipun semakin panjang jalan yang harus dilalui. Dengan demikian, keuntungan dalam gaya diiringi kerugian dalam jarak.
Kesimpulannya:

Bila gaya yang diperlukan menjadi lebih kecil, berarti jarak yang ditempuh menjadi lebih jauh. Sebaliknya bila gaya lebih besar, jarak yang harus ditempuh lebih pendek.

Pada bidang miring berlaku persamaan 
    W =   Berat beban yang akan diangkat (beban)
     F  =  Besarnya gaya yang diperlukan untuk mengangkat beban ( kuasa)
     I  =  Jarak yang dilalui beban
     h  =  ketinggian

Dari hubungan antara W, F, I dan H di atas  menunjukkan bahwa semakin tinggi (h), maka semakin besar pula gaya yang diperlukan (F). Atau semakin besar sudut kemiringan benda miring, semakin besar pula gaya yang diperlukan  untuk menaikkan beban.

Bentuk lain bidang miring adalah sekrup. Perhatikan ulir pada sebuah sekrup kayu besar. Bentuk ulir itu menyerupai tangga melingkar yang biasa kita jumpai pada bangunan tinggi.

  PercoBaan       2

a.        Ambillah sebuah ulir sekrup.
b.       Tekanlah kuku ibu jari tanganmu keulir terbawah sekerup kayu yang dipasang vertikal,  lalu putarlah sesuai dengan arah  jarum jam. Perhatikan, ke manakah kukumu bergerak?
Sekrup digunakan manusia untuk berbagai keperluan. Misalnya, sepeda kumbang, sepeda motor, mobil, dan alat- alat pertukangan sekrup atau baut befungsi melekatkan satu bagian lainnya, melekatkan dua lempeng kayu, dan asas kerja dongkrak.