Bidang miring: apa itu, jenis, rumus, latihan

HAI datarmiring adalah mesin sederhana yang dapat digunakan untuk memecah intensitas kekuatan yang diterapkan dalam beberapa arah. hadir di landai, sekrup,irisan,pisau dll. Studi tentang bidang miring melibatkan pengetahuan tentang vektor dan merupakan salah satu aplikasi terpenting dari hukum Newton.

Lihat juga:APAdan pelajari mekanika sebelumnya melakukan musuh?

Teori bidang miring

Ketika sebuah benda ditumpu pada bidang miring, gaya Bobot yang menarik Anda menuju pusat Bumi dibagi menjadi dua komponen, yang disebut P_x dan P_kamu, didistribusikan sepanjang arah horizontal dan vertikal. Jadi, menjadi lebih mudah untuk mengangkat benda berat di sepanjang tanjakan, karena gaya yang perlu diterapkan pada tubuh lebih kecil daripada dalam situasi di mana tubuh dinaikkan ke ketinggian tertentu, bergerak secara eksklusif dalam arah vertikal.

Bidang miring adalah pesawat sederhana yang terdiri dari permukaan yang membentuk sudut dengan horizontal.

Meskipun gaya yang diperlukan untuk mengangkat benda pada bidang miring lebih kecil daripada gaya untuk mengangkatnya secara vertikal,

energidikonsumsiitu sama, karena jarak yang harus ditempuh juga bertambah. Untuk memahami ini, pikirkan saja tentang kerja dilakukan pada tubuh, yang tergantung pada produk antara kekuatan dan jarak yang ditempuh.

Dalam situasi paling sederhana antara bidang miring, ada aksi hanya dua kekuatan: berat badan dan normal. Situasi ini diilustrasikan pada gambar berikut:

Pada bidang miring, gaya berat dibagi menjadi dua komponen: P_x dan P_kamu.

Untuk memudahkan perhitungan, acuan yang digunakan untuk mempelajari bidang miring juga miring dengan kemiringan tertentu sudut terhadap arah horizontal, sehingga arah x dari bingkai sejajar dengan bidang miring.

Rumus Bidang Miring

Untuk menyelesaikan latihan yang melibatkan gaya yang bekerja pada tubuh yang didukung pada bidang miring, kita harus menerapkan: Hukum II Newton untuk arah x dan y. Menyamakan hasilnya menjadi 0, ketika tubuh diam atau meluncur dengan kecepatankonstan, atau dengan produk massa dan percepatan.

Jumlah gaya dalam arah x dan y harus nol atau sama dengan massa dikalikan dengan percepatan.

Dalam arah x dari bidang miring pada gambar, hanya ada satu gaya yang bekerja, komponen x dari berat, sehingga sama dengan gaya total pada tubuh dalam arah x.

Sejak P_x adalah sisi yang berhadapan dengan sudut, sama dengan hasil kali berat dan sinus sudut. Selanjutnya sesuai dengan hasil yang diperoleh, balok yang ditumpu pada bidang miring mengalami percepatan yang lebih kecil dari percepatan gravitasi.

Dalam arah y, kita memiliki aksi gaya normal dan komponen y dari berat, yang dalam hal ini saling meniadakan.

Pada bidang miring, normalnya sama dengan komponen berat y jika tidak ada gaya lain yang bekerja pada benda dalam arah vertikal.

Baca juga: Traksi - gaya yang diberikan pada tubuh melalui tali

Bidang miring dengan gesekan

bidang miring dengan gesekan adalah di mana permukaan yang miring tidak mulus sempurna, tetapi memiliki koefisien gesekan tertentu (μ). Ketika sebuah balok diam pada bidang miring, gaya gesekan menunjuk ke arah x bidang dan berlawanan arah dengan komponen x dari gaya berat. Selain itu, modul gaya gesekan itu berbanding lurus dengan koefisien gesekan bidang dikalikan dengan modulus gaya normal.

Ingin tahu lebih banyak tentang subjek? Akses artikel khusus kami: Psisi miring dengan gesekan. Di dalamnya Anda dapat melihat lebih banyak contoh dan latihan yang diselesaikan tentang masalah ini.

Latihan yang diselesaikan pada bidang miring

Pertanyaan 1 -Sebuah benda bermassa 10 kg ditopang pada bidang miring 45° terhadap arah horizontal. Tentukan perkiraan besarnya percepatan yang dikembangkan oleh benda ini.

Data: √2 = 1,41.

a) 8 m/s²

b) 7 m/s²

c) 6 m/s²

d) 5m/s²

Resolusi

Untuk menyelesaikan latihan, ingatlah bahwa percepatan yang diperoleh bidang miring adalah terkait dengan komponen x dari beratnya, sehingga dapat dengan mudah dihitung dari rumus Lanjut:

Berdasarkan perhitungan di atas, kami menemukan bahwa percepatan yang bekerja pada tubuh adalah sekitar 7 m/s², jadi alternatif yang benar adalah huruf B.

Pertanyaan 2 — Sebuah benda dibiarkan dari keadaan diam pada bidang miring dan meluncur dengan percepatan 5 m/s² di daerah yang gravitasinya sama dengan 10 m/s². Sudut yang terbentuk antara bidang dan arah mendatar adalah:

a) 90º.

b) ke-60.

c) tanggal 30.

d.15.

Resolusi:

Mari kita gunakan rumus yang memungkinkan kita menghitung percepatan suatu benda yang meluncur bebas pada bidang miring. Menonton:

Berdasarkan hasil ditemukan sinus sudut sebesar 0,5, dan diketahui melalui tabel sudut yang luar biasa bahwa sudut tersebut sama dengan 30°, jawaban yang benar adalah huruf C.

Oleh Rafael Hellerbrock
guru fisika

Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/plano-inclinado.htm