Pernahkah
anda berpikir kenapa jalan di pegunungan dibuat berbelok-belok? Kenapa tidak
dibuat lurus saja sampai ke puncak pegunungan?
Untuk menjawab
permasalahan tersebut, misalkan anda akan menaikan suatu benda yang massanya
besar ke dalam truk. Apakah kamu memilih langsung mengangkatnya ataukah
mendorongnya melalui jalur melandai dengan menggunakan papan? Tentu saja anda
akan menggunkan papan untuk menaikan benda ke dalam truk. Kenpa menggunakan
papan?
Dengan
menggunakan papan maka jalur yang anda gunkan utuk menaikan benda ke dalam truk
menjadi lebih landai atau lebih datar. Jalur yang landai akan membuat kerjamu
lebih mudah. Jalur itu adalah sebuah sebuah bidang miring, sebuah permukaan melandai
yang digunakan untuk menaikkan benda. Besar usaha yang dilakukan pada kotak
sama dengan bila kamu mengangkat langsung kotak itu. Namun ingatlah bahwa usaha
memiliki dua hal: gaya dan jarak. Jika kamu mengangkat langsung, jaraknya pendek,
tetapi gayanya besar. Dengan menggunakan bidang miring, kamu harus melewati
jarak lebih jauh, tetapi kamu mengerahkan sedikit gaya.
Sama
halnya seperti tuas atau pengungkit dan katrol, bidang miring juga memiliki
keuntungan mekanis. Keuntungan mekanis bidang miring tergantung pada ketinggian
dan panjang bidang miring tersebut. Semakin tinggi bidang miring tersebut maka
keuntungan mekanisnya semakin kecil, begitu juga sebaliknya semakin rendah
bidang miring tersebut maka keuntungan mekanisnya makin besar. Begitu juga dengan
panjang bidang miring tersebut. Semakin panjang bidang miring tersebut maka
keuntungan mekaniknya makin besar, begitu juga sebaliknya. Keuntungan mekanik
bidang miring dapat dihitung rumus:
Penjelasan yang diuraikan di atas memberikan
contoh sebuah bidang miring yang diam. Pada kenyataannya, terdapat bidang
miring yang merupakan pesawat sederhana yang dapat bergerak, yaitu baji dan
sekrup.
Baji
Apakah
kamu pernah mendengar alat yang disebut baji? Jika belum, mungkin kamu bisa
membayangkan alat-alat yang digunakan tukang kayu bakar untuk memotong-motong kayu
di hutan. Baji adalah pesawat sederhana yang menggunakan dua bidang miring yang
disatukan. Baji biasa digunakan untuk membelah suatu bidang, salah satunya
kayu. Pada baji, bidang yang hendak dibelah diam, sementara bidang miringnya digerakkan
naik-turun. Alat yang mudah ditemukan yang merupakan jenis baji adalah kampak,
pisau, dan pahat.
Sekrup
Sekrup
adalah pesawat sederhana yang dibentuk dari bidang miring yang dililitkan
mengitari sebuah batang atau silinder sebagai pusatnya sehingga terlihat
sebagai spiral. Sekrup dapat digunakan untuk mengikat atau merekatkan dua buah
benda. Jika kamu mengamati sebuah sekrup, kamu akan lihat uliran berupa bidang miring
yang bergerak dari ujung sekrup hingga dekat puncaknya. Saat kamu memutar
sekrup, uliran seolah-olah menarik sekrup ke dalam kayu. Sebenarnya, bidang
miring pada sekrup itu bergeser melalui kayu.
Ketika
kita akan mengaitkan dua buah papan kayu, alat yang bisa digunakan adalah paku
yang ditancapkan dengan palu atau sekrup yang ditancapkan menggunakan tuas (obeng).
Gaya yang dibutuhkan untuk menancapkan paku pada kayu lebih besar daripada gaya
yang dibutuhkan untuk menancapkan sekrup pada kayu. Hal ini menunjukkan bahwa
prinsip kerja sekrup sebagai pesawat sederhana adalah mempermudah usaha manusia
karena dengan usaha yang sedikit dapat menghasil gaya yang besar.
Prinsip
sekrup ini digunakan untuk mengkontruksi jalan raya di pegunungan, sehingga
jalan raya dibuat berbelaok-belok supaya jalan menjadi agak landai dari
sebelumnya sehingga gaya yang diperlukan untuk menuju puncak pegunungan menjadi
lebih kecil.