contoh soal bidang miring kelas 8

Berikut adalah 20 contoh soal bidang miring kelas 8 beserta jawaban dan penjelasannya: 1. Sebuah peti berisi semangka memiliki beban sebesar 1.880 Newton. Sebuah bidang miring dengan tinggi 1 meter dan panjang 5 meter akan digunakan untuk memindahkan peti tersebut. Berapakah gaya yang diperlukan untuk memindahkan peti dan keuntungan mekanik dari bidang miring tersebut? Jawaban: Untuk mengetahui gaya yang diperlukan, dapat menggunakan rumus G = m x g, dimana m adalah massa peti (dalam kilogram) dan g adalah percepatan gravitasi (dalam meter per detik kuadrat). Jadi, G = 1.880 N. Untuk menghitung keuntungan mekanik, dapat menggunakan rumus Km = panjang bidang miring tinggi bidang miring. Jadi, Km = 5 m 1 m = 5. 2. Sebuah bola dengan massa 2 kg digulung dari permukaan datar ke sebuah bidang miring dengan tinggi 4 meter dan panjang 6 meter. Berapakah kecepatan bola saat mencapai ujung bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui kecepatan bola saat mencapai ujung bidang miring, dapat menggunakan hukum kekekalan energi mekanik (Energi Potensial Awal + Energi Kinetik Awal = Energi Potensial Akhir + Energi Kinetik Akhir). Karena bola digulung dari permukaan datar, maka Energi Potensial Awal = 0 J. Juga dapat diketahui bahwa percepatan gravitasi (g) = 9,8 m/s^2. Maka, Energi Potensial Akhir = m x g x h, dimana m adalah massa bola, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah tinggi bidang miring. Jadi, Energi Potensial Akhir = 2 kg x 9,8 m/s^2 x 4 m = 78,4 J. Karena bola mencapai ujung bidang miring, maka Energi Potensial Akhir = 0 J. Untuk mencari Energi Kinetik Akhir, dapat menggunakan rumus Energi Kinetik = 0,5 x m x v^2, dimana v adalah kecepatan bola saat mencapai ujung bidang miring. Jadi, Energi Kinetik Akhir = 0,5 x 2 kg x v^2. Dengan menggabungkan rumus-rumus tersebut, dapat diperoleh: 78,4 J = 0,5 x 2 kg x v^2, sehingga v = 7,91 m/s. 3. Sebuah kotak dengan massa 10 kg ditarik ke atas bidang miring oleh sebuah gaya sebesar 100 N. Bidang miring memiliki tinggi 5 meter dan panjang 12 meter. Berapakah keuntungan mekanik dari bidang miring tersebut? Jawaban: Untuk mengetahui keuntungan mekanik dari bidang miring, dapat menggunakan rumus Km = panjang bidang miring tinggi bidang miring. Jadi, Km = 12 m 5 m = 2,4. 4. Sebuah balok dengan massa 3 kg terletak pada sebuah bidang miring dengan sudut kemiringan 30 derajat. Berapa gaya yang diperlukan untuk menjaga agar balok tetap diam pada bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui gaya yang diperlukan, dapat menggunakan rumus G = m x g x sinθ, dimana m adalah massa balok, g adalah percepatan gravitasi, dan θ adalah sudut kemiringan bidang miring. Nilai sinθ dapat dicari menggunakan fungsi sin di kalkulator. Jadi, G = 3 kg x 9,8 m/s^2 x sin30° = 14,7 N. 5. Sebuah box dengan massa 20 kg digeser ke atas bidang miring dengan kecepatan konstan dan digerakkan oleh sebuah gaya sebesar 200 N. Bidang miring memiliki tinggi 3 meter dan panjang 15 meter. Berapa kecepatan box setelah mencapai ujung bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui kecepatan box setelah mencapai ujung bidang miring, dapat menggunakan hukum gerak lurus beraturan (GLB) yaitu, v^2 - u^2 = 2 x a x s, dimana v adalah kecepatan akhir box, u adalah kecepatan awal box (nol karena awalnya diam), a adalah percepatan box, dan s adalah jarak box yang digeser. Untuk menghitung percepatannya, dapat menggunakan rumus F = m x a, dimana F adalah gaya yang digunakan untuk menggeser box dan m adalah massa box. Jadi, a = F m = 200 N 20 kg = 10 m/s^2. Diketahui juga bahwa s = 15 m (panjang bidang miring). Maka, v^2 - 0 = 2 x 10 m/s^2 x 15 m, sehingga v = 17,3 m/s. 6. Sebuah bola dengan massa 1 kg digulingkan ke atas bidang miring dengan kecepatan awal 5 m/s. Bidang miring memiliki tinggi 2 meter dan panjang 8 meter. Berapa kecepatan bola saat mencapai ujung bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui kecepatan bola saat mencapai ujung bidang miring, dapat menggunakan hukum gerak lurus beraturan (GLB) yaitu, v^2 - u^2 = 2 x a x s, dimana v adalah kecepatan akhir bola, u adalah kecepatan awal bola, a adalah percepatan bola, dan s adalah jarak bola yang digulung. Dalam hal ini, percepatan bola adalah percepatan gravitasi, yang bernilai -9,8 m/s^2 karena berlawanan arah dengan arah gerak bola. Jadi, v^2 - 5 m/s^2 = 2 x (-9,8 m/s^2) x 8 m, sehingga v = 11,1 m/s. 7. Sebuah beban dengan massa 5 kg ditarik ke atas bidang miring dengan gaya sebesar 50 N. Bidang miring memiliki tinggi 2 meter dan panjang 10 meter. Berapakah keuntungan mekanik dari bidang miring tersebut? Jawaban: Untuk mengetahui keuntungan mekanik dari bidang miring, dapat menggunakan rumus Km = panjang bidang miring tinggi bidang miring. Jadi, Km = 10 m 2 m = 5. 8. Sebuah kardus dengan massa 2 kg diam di atas bidang miring dengan kemiringan 45 derajat. Berapakah gaya gesek yang harus diatasi agar kardus tidak bergeser ke bawah? Jawaban: Untuk mengetahui gaya gesek yang harus diatasi, dapat menggunakan rumus Fgesek = μ x N, dimana μ adalah koefisien gesek antara kardus dan bidang miring, dan N adalah gaya normal yang diberikan oleh bidang miring ke kardus. Gaya normal ini sama dengan komponen vertikal gaya gravitasi yang bekerja pada kardus, yaitu N = m x g x cosθ, dimana m adalah massa kardus, g adalah percepatan gravitasi, dan θ adalah sudut kemiringan bidang miring. Jadi, N = 2 kg x 9,8 m/s^2 x cos45° = 13,9 N. Diketahui juga bahwa μ antara kardus dan bidang miring adalah 0,5. Maka, Fgesek = 0,5 x 13,9 N = 6,95 N. 9. Sebuah kursi dengan massa 8 kg didorong ke atas bidang miring oleh kekuatan sebesar 80 N. Bidang miring memiliki tinggi 6 meter dan panjang 12 meter. Berapa keuntungan mekanik dari bidang miring tersebut? Jawaban: Untuk mengetahui keuntungan mekanik dari bidang miring, dapat menggunakan rumus Km = panjang bidang miring tinggi bidang miring. Jadi, Km = 12 m 6 m = 2. 10. Sebuah beban dengan massa 10 kg ditarik ke atas bidang miring oleh sebuah gaya sebesar 80 N. Bidang miring memiliki tinggi 4 meter dan panjang 10 meter. Berapakah kecepatan beban saat mencapai ujung bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui kecepatan beban saat mencapai ujung bidang miring, dapat menggunakan hukum gerak lurus beraturan (GLB) yaitu, v^2 - u^2 = 2 x a x s, dimana v adalah kecepatan akhir beban, u adalah kecepatan awal (nol karena awalnya diam), a adalah percepatan beban, dan s adalah jarak beban yang ditarik. Dalam hal ini, percepatan beban adalah gaya ditarik dibagi massa, jadi a = 80 N 10 kg = 8 m/s^2. Jarak yang ditarik beban sama dengan panjang bidang miring, yaitu s = 10 m. Maka, v^2 - 0 = 2 x 8 m/s^2 x 10 m, sehingga v = 12,6 m/s. 11. Sebuah balok dengan massa 4 kg diletakkan diam di atas bidang miring dengan kemiringan 60 derajat. Berapakah gaya yang diperlukan agar balok tetap diam pada bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui gaya yang diperlukan, dapat menggunakan rumus G = m x g x sinθ, dimana m adalah massa balok, g adalah percepatan gravitasi, dan θ adalah sudut kemiringan bidang miring. Nilai sinθ dapat dicari menggunakan fungsi sin di kalkulator. Jadi, G = 4 kg x 9,8 m/s^2 x sin60° = 39,2 N. 12. Sebuah kursi dengan massa 6 kg didorong ke atas bidang miring oleh kekuatan sebesar 60 N. Bidang miring memiliki tinggi 4 meter dan panjang 8 meter. Berapa kecepatan kursi saat mencapai ujung bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui kecepatan kursi saat mencapai ujung bidang miring, dapat menggunakan hukum gerak lurus beraturan (GLB) yaitu, v^2 - u^2 = 2 x a x s, dimana v adalah kecepatan akhir kursi, u adalah kecepatan awal (nol karena awalnya diam), a adalah percepatan kursi, dan s adalah jarak kursi yang didorong. Dalam hal ini, percepatan kursi adalah gaya yang didorong dibagi massa, jadi a = 60 N 6 kg = 10 m/s^2. Jarak yang didorong kursi sama dengan panjang bidang miring, yaitu s = 8 m. Maka, v^2 - 0 = 2 x 10 m/s^2 x 8 m, sehingga v = 8,9 m/s. 13. Sebuah bola dengan massa 3 kg digulingkan ke atas bidang miring dengan kecepatan awal 4 m/s. Bidang miring memiliki tinggi 3 meter dan panjang 9 meter. Berapa kecepatan bola saat mencapai ujung bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui kecepatan bola saat mencapai ujung bidang miring, dapat menggunakan hukum gerak lurus beraturan (GLB) yaitu, v^2 - u^2 = 2 x a x s, dimana v adalah kecepatan akhir bola, u adalah kecepatan awal bola, a adalah percepatan bola, dan s adalah jarak bola yang digulung. Dalam hal ini, percepatan bola adalah percepatan gravitasi, yang bernilai -9,8 m/s^2 karena berlawanan arah dengan arah gerak bola. Jadi, v^2 - 4 m/s^2 = 2 x (-9,8 m/s^2) x 9 m, sehingga v = 12,1 m/s. 14. Sebuah kotak dengan massa 5 kg digeser ke atas bidang miring dengan kecepatan konstan dan digerakkan oleh sebuah gaya sebesar 40 N. Bidang miring memiliki tinggi 4 meter dan panjang 10 meter. Berapa keuntungan mekanik dari bidang miring tersebut? Jawaban: Untuk mengetahui keuntungan mekanik dari bidang miring, dapat menggunakan rumus Km = panjang bidang miring tinggi bidang miring. Jadi, Km = 10 m 4 m = 2,5. 15. Sebuah kursi dengan massa 10 kg didorong ke atas bidang miring oleh kekuatan sebesar 100 N. Bidang miring memiliki tinggi 5 meter dan panjang 15 meter. Berapa kecepatan kursi saat mencapai ujung bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui kecepatan kursi saat mencapai ujung bidang miring, dapat menggunakan hukum gerak lurus beraturan (GLB) yaitu, v^2 - u^2 = 2 x a x s, dimana v adalah kecepatan akhir kursi, u adalah kecepatan awal (nol karena awalnya diam), a adalah percepatan kursi, dan s adalah jarak kursi yang didorong. Dalam hal ini, percepatan kursi adalah gaya yang didorong dibagi massa, jadi a = 100 N 10 kg = 10 m/s^2. Jarak yang didorong kursi sama dengan panjang bidang miring, yaitu s = 15 m. Maka, v^2 - 0 = 2 x 10 m/s^2 x 15 m, sehingga v = 19,5 m/s. 16. Sebuah bola dengan massa 2 kg digulingkan ke atas bidang miring dengan kecepatan awal 6 m/s. Bidang miring memiliki tinggi 2 meter dan panjang 6 meter. Berapa kecepatan bola saat mencapai ujung bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui kecepatan bola saat mencapai ujung bidang miring, dapat menggunakan hukum gerak lurus beraturan (GLB) yaitu, v^2 - u^2 = 2 x a x s, dimana v adalah kecepatan akhir bola, u adalah kecepatan awal bola, a adalah percepatan bola, dan s adalah jarak bola yang digulung. Dalam hal ini, percepatan bola adalah percepatan gravitasi, yang bernilai -9,8 m/s^2 karena berlawanan arah dengan arah gerak bola. Jadi, v^2 - 6 m/s^2 = 2 x (-9,8 m/s^2) x 6 m, sehingga v = 10,8 m/s. 17. Sebuah beban dengan massa 15 kg ditarik ke atas bidang miring oleh sebuah gaya sebesar 120 N. Bidang miring memiliki tinggi 3 meter dan panjang 12 meter. Berapakah keuntungan mekanik dari bidang miring tersebut? Jawaban: Untuk mengetahui keuntungan mekanik dari bidang miring, dapat menggunakan rumus Km = panjang bidang miring tinggi bidang miring. Jadi, Km = 12 m 3 m = 4. 18. Sebuah box dengan massa 8 kg digeser ke atas bidang miring dengan kecepatan konstan dan digerakkan oleh sebuah gaya sebesar 60 N. Bidang miring memiliki tinggi 5 meter dan panjang 15 meter. Berapa kecepatan box setelah mencapai ujung bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui kecepatan box setelah mencapai ujung bidang miring, dapat menggunakan hukum gerak lurus beraturan (GLB) yaitu, v^2 - u^2 = 2 x a x s, dimana v adalah kecepatan akhir box, u adalah kecepatan awal (nol karena awalnya diam), a adalah percepatan box, dan s adalah jarak box yang didorong. Dalam hal ini, percepatan box adalah gaya yang digunakan untuk menggeser box dibagi massa, jadi a = 60 N 8 kg = 7,5 m/s^2. Jarak yang didorong box sama dengan panjang bidang miring, yaitu s = 15 m. Maka, v^2 - 0 = 2 x 7,5 m/s^2 x 15 m, sehingga v = 14,0 m/s. 19. Sebuah kotak dengan massa 6 kg diam di atas bidang miring dengan kemiringan 30 derajat. Berapakah gaya yang diperlukan agar kotak tetap diam pada bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui gaya yang diperlukan, dapat menggunakan rumus G = m x g x sinθ, dimana m adalah massa kotak, g adalah percepatan gravitasi, dan θ adalah sudut kemiringan bidang miring. Nilai sinθ dapat dicari menggunakan fungsi sin di kalkulator. Jadi, G = 6 kg x 9,8 m/s^2 x sin30° = 29,4 N. 20. Sebuah kursi dengan massa 4 kg didorong ke atas bidang miring oleh kekuatan sebesar 40 N. Bidang miring memiliki tinggi 2 meter dan panjang 6 meter. Berapa kecepatan kursi saat mencapai ujung bidang miring? Jawaban: Untuk mengetahui kecepatan kursi saat mencapai ujung bidang miring, dapat menggunakan hukum gerak lurus beraturan (GLB) yaitu, v^2 - u^2 = 2 x a x s, dimana v adalah kecepatan akhir kursi, u adalah kecepatan awal (nol karena awalnya diam), a adalah percepatan kursi, dan s adalah jarak kursi yang didorong. Dalam hal ini, percepatan kursi adalah gaya yang didorong dibagi massa, jadi a = 40 N 4 kg = 10 m/s^2. Jarak yang didorong kursi sama dengan panjang bidang miring, yaitu s = 6 m. Maka, v^2 - 0 = 2 x 10 m/s^2 x 6 m, sehingga v = 7,75 m/s.