Gaya pada Benda Membentuk Sudut Tertentu Terhadap Arah

Kegiatan Pembelajaran 4 134 Gambar 43. Mengangkat peti balok dengan bantuan bidang miring Berat petibalok W = 250 N arahnya selalu vertikal ke bawah. Adapun gaya yang diberikan seseorang untuk mendorong petibalok adalah sebesar F arahnya sejajar bidang miring ke atas. Gaya F tersebut diperlukan untuk melawan sebagian berat petibalok sebesar H yang arahnya ke bawah sejajar bidang miring juga. Sebagian lagi dari berat balok W, menimpah bidang miring tegak lurus sebesar T dan arahnya ke bawah. Jika diperlukan gaya F ke atas sejajar bidang miring untuk mendorong balok itu, maka harus ada gaya ke bawah berlawanan dengan gaya F. Gaya yang melawan gaya F berasal dari sebagian berat balok W yang besarnya H. Terlihat dari gambar 40 di atas bahwa gaya H sebagian dari balok lebih kecil daripada berat balok. Kita ketahui bahwa pesawat sederhana bidang miring salah satunya tidak melakukan usaha melebihi usaha yang dilakukan orang menggunakan pesawat sederhana itu. Dari gambar 40, sepanjang bidang miring orang yang mendorong balok itu sampai ke ujung A dari ujung B, maka usaha yang dilakukan sebesar, l F usaha x  . Jika balok diangkat vertikal ke atas dari C ke ujung A, maka usaha yang dilakukan sebesar h w usaha x  . W F H T B A C h = 1 meter IPA SMP KK D 135 Usaha yang dilakukan dengan bantuan bidang miring sebesar l F x , paling besar sama dengan usaha yang dilakukan berat benda, bila balok itu diangkat vertikal ke atas. Dengan demikian diperoleh persamaan sebagai berikut: h w l F x x  Persamaan ini, dapat juga ditemukan dari segitiga siku-siku tersebut, yaitu yang ada pada panjang sisi berat w dan H, sebangun dengan segitiga siku-siku ABC. Jadi perbandingan sisi-sisi tersebut: h.w x atau   l H l h w H Besarnya gaya H = gaya dari orang yang mendorong balok itu, sehingga diperoleh bahwa h w l F x x  . Dari uraian di atas bahwa keuntungan mekanik adalah suatu bilangan yang menyatakan pelipatgandaan hasil dari suatu pesawat sederhana terhadap gaya atau jarak perpindahan. Pada bidang miring keuntungan mekaniknya adalah: h l KM  Sebagaimana terlihat pada gambar 40, jika panjang papan AB = l = 2,5m maka keuntungan mekanik bidang miring, 5 , 2 1 5 , 2    w H KM Kita ketahui bahwa, balok yang beratnya 250 N dapat diangkat ke atas bidang datar, didorong sepanjang bidang miring hanya dengan 100 N. Gaya 100 N yang diberikan dapat mengangkat balok seberat 250 N yaitu 2,5 gaya yang diberikan pada balok tersebut. Jadi, efisiensi sebuah pesawat sederhana dapat didefinisikan sebagai: 100 x put in usaha put out usaha Efisiensi   