4. Gambar di samping adalah sebuah benda dengan berat 100 N diletakkan pada bidang miring licin ABC dan diikat tali melalui katrol serta pada ujung tali dihubungkan dengan neraca pegas. Jika panjang AB = 8 m dan BC = 10 m, maka berapakah angka yang ditunjukkan oleh neraca pegas? 3 m A B 

Pada soal tersebut disajikan gambar bidang miring yang digunakan untuk memindahkan benda dengan berat tertentu. Kita diminta menentukan besarnya gaya yang ditunjukkan pada neraca pegas. Karena berkaitan dengan bidang miring, maka untuk menjawab soal ini kita gunakan konsep pesawat sederhana yaitu bidang miring.

STEP 1: Identifikasi Konsep

Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang berupa bidang datar dengan kemiringan atau membentuk sudut tertentu terhadap permukaan mendatarnya. Bidang miring digunakan untuk memudahkan gerak benda.

<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-654/LessonId-1577/ModuleId-2/QuestionCode-21FBG2VFJPH6P/Picture1.jpg" />
Gambar: Bidang miring (Sumber: sainsseru.com)

Pada bidang miring kita bisa menentukan besarnya gaya yang diberikan dengan menggunakan persamaan:
\[F \times s = w \times h\]
dengan:
\(F\) = gaya yang diberikan (N)
\(w\) = berat beban (N)
\(s\) = panjang bidang miring (m)
\(h\) = tinggi bidang miring (m)

<b>Pada soal diketahui:</b>
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-654/LessonId-1577/ModuleId-2/QuestionCode-21FBG2VFJPH6P/bm.JPG" />

<ul><li>Berat benda \(w\) = 100 N</li><li>Panjang AB yang merupakan jarak mendatar bidang miring: \(x\) = 8 m</li><li>Panjang BC yang merupakan panjang bidang miring: \(s\) = 10 m</li></ul>
Pada bidang miring tersebut benda ditarik dengan tali dan dihubungkan dengan neraca pegas yang dilewatkan sebuah katrol. Maka angka yang ditunjukkan oleh neraca pegas sama dengan gaya \(F\) yang diberikan untuk menarik benda tersebut.

Sebelumnya tinggi bidang miring \(h\) belum diketahui, sehingga kita hitung terlebih dahulu dengan menggunakan metode phytagoras, yaitu:

\(s^2 = h^2 + x^2\)
\(10^2 = h^2 + 8^2\)
\(100 = h^2 + 64\)
\(h^2 = 100 - 64\)
\(h^2 = 36\)
\(h =\sqrt{36} \)
\(h =6 \) \(m\)

Kita masukkan nilai \(h\) ke persamaan bidang miring:
\(F \times s = w \times h\)
\(F \times 10 = 100 \times 6\)
\(F =\frac{100 \times 6}{10} \)
\(F = 60\) \(N\)

STEP 2: Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi angka yang ditunjukkan oleh neraca pegas adalah \(F = 60\) \(N\).