Cara Mengerjakan Soal Gerak Benda pada Bidang Miring

KOMPAS.com - Prinsip bidang miring dapat dijumpai dalam keseharian, seperti baji, baut dan sekrup, ritsleting, tangga, jalan berkelok di pegunungan, dan sekrup archimedes.

Bidang miring adalah suatu permukaan datar yang memiliki suatu sudut yang bukan sudut tegak lurus terhadap permukaan horizontal.

Prinsip bidang miring adalah mengurangi jumlah usaha yang diperlukan untuk memindahkan benda dengan menambah jarak yang harus ditempuh.

Dilansir dari buku Bongkar Pola Soal UNBK SMA/MA IPA 2020 (2019) oleh Elis Trisnowati, untuk mencari gaya pada bidang miring, diperlukan sudut dan besar frekuensi suatu benda.

Sumbu x disesuaikan dengan arah gerak benda. Hal ini dilakukan untuk mempermudah pembahasan.

Benda tidak akan bergerak terhadap sumbu y, sehingga ay = 0.

Benda bergerak dalam arah sumbu x. Misalkan benda bergerak ke bawah.

Sebuah mobil melewati tikungan yang radiusnya 120 m. Mobil tersebut bergerak dengan kecepatan tetap 40 m/s dan alfa adalah sudut kemiringan jalan terhadap horizontal. Agar mobil tidak slip, besar cos alfa adalah .... (g = 10 m/s²)

Jawab:

Diketahui:

r = 120 m
v = 40 m/s
g = 10 m/s²

Ditanya:

cos α = ....?

Pembahasan:

v = √gr tan α

tan α = v²/gr

Persamaan sinus, cosinus, dan tangen pada segitiga siku-siku:

dan a = 3

c dapat dicari menggunakan teorema Pythagoras:

Jadi, nilai cos α adalah 3/5.