16. Arga melakukan eksperimen bidang miring seperti gambar berikut. h 1,2 m llustrator: Arif Nursahid Berat benda yang ditarik 26 N. Adapun gaya yang terbaca melalui neraca pegas sebesar 10 N. Jika jarak mendatar sejauh 1,2 m, ketinggian bidang miring (h) adalah .... 0,5 m b. 0,6 m 0,8 m d. a. C. 1 m 

Soal ini bercerita tentang pesawat sederhana. Jenis pesawat sederhana yang digunakan adalah bidang miring. Dengan demikian, konsep yang tepat untuk mengerjakan soal ini adalah bidang miring.

Identifikasi konsep

Pada pesawat sederhana secara umum, keuntungan mekanis adalah perbandingan antara beban dengan gaya kuasa, yaitu
\[KM=\frac{w}{F}\]
Artinya, semakin besar keuntungan mekanis, semakin kecil gaya yang diperlukan. Pada bidang miring, keuntungan mekanis setara dengan perbandingan panjang lintasan $ s $ dengan tinggi bidang miring $ h $, yaitu
\[KM=\frac{w}{F}=\frac{s}{h}\]
Jika jarak mendatar adalah $ x $, maka dengan menggunakan teorema Pythagoras, didapatkan
\[s=\sqrt{h^2+x^2}\]
dan persamaan di atas menjadi
\[\begin{array}{rl} \dfrac{w}{F}&=\dfrac{s}{h} \\ \dfrac{w}{F}&= \dfrac{\sqrt{h^2+x^2}}{h} \end{array}\]
Dari data yang diketahui pada soal,
 <ul>
<li>berat benda $ w=26 \, \text{N} $,</li>
<li>gaya tarik $ F=10 \, \text{N} $, dan</li>
<li>jarak mendatar $ x=1,2\, \text{m} $,</li></ul> 
sehingga ketinggian bidang miring adalah
\[\begin{array}{rl}\dfrac{w}{F}&= \dfrac{\sqrt{h^2+x^2}}{h} \\ \dfrac{26}{10}&= \dfrac{\sqrt{h^2+1,2^2}}{h} \\ \dfrac{13}{5}&=\dfrac{\sqrt{h^2+1,44}}{h} \end{array}\]
Kedua ruas dikuadratkan, didapat
\[\begin{array}{rl}\dfrac{169}{25} &= \dfrac{h^2+1,44}{h^2} \\ 169h^2 &= 25h^2+25\cdot 1,44 \\ 144h^2 &= 25\cdot 1,44\end{array}\]
Kedua ruas ditarik akar kuadratnya, didapat
\[\begin{array}{rl}12h&= 5\cdot 1,2 \\ h&= \dfrac{5\cdot1,2}{12} \\ h&=0,5 \, \text{m}\end{array}\]

Pembahasan identifikasi masalah dan solusi

Jadi, ketinggian bidang miring adalah 0,5 m. Jawaban yang tepat untuk soal ini adalah pilihan A