a. 64. Sebuah tangga putar yang terbuat dari besi terdiri atas 16 anak tangga masing- masing dengan ketinggian 25 cm dan lebar 40 cm. Jika tangga putar tersebut dianggap sebagai bidang miring, berapa panjang dan tinggi bidang miring tersebut? Seseorang bermassa 65 kg mengangkat barang bermassa 10 kg menaiki tangga tersebut hingga ke puncaknya. Berapakah usaha yang dilakukannya? b. 

Tahukah kamu, tangga termasuk contoh pesawat sederhana lo. Tangga merupakan contoh pesawat sederhana  berupa bidang miring. Seperti pesawat sederhana lain, tangga atau bidang miring juga memiliki keuntungan mekanik. Yuk kita review terlebih dahulu mengenai konsep bidang miring.

Identifikasi Konsep

Bidang miring merupakan salah satu jenis pesawat sederhana yang berupa bidang datar dengan kemiringan tertentu terhadap permukaan mendatarnya. Salah satu contoh bidang miring yang sering kita jumpai adalah tangga seperti yang terdapat pada soal. 

Bidang miring memiliki panjang dan tinggi seperti yang terlihat pada gambar di bawah.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-654/LessonId-1577/ModuleId-2/QuestionCode-21INC55RTAB/pesawat sederhana bidang miring.jpg" />
(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)

Sedangkan keuntungan mekanik bidang miring dapat dihitung dengan membandingkan panjang bidang miring dengan tinggi bidang miring. Secara matematis keuntungan mekanik bidang miring dapat dituliskan sebagai:
\[KM=\frac{s}{h}\]
Sekarang kita analisis yang diketahui pada soal.
Diketahui:
jumlah anak tangga \(n\) = 16
tinggi anak tangga \(t\) = 25 cm
lebar anak tangga \(l\) = 40 cm

Yang ditanyakan:
a. panjang \(s\) dan tinggi \(h\) bidang miring
b. usaha yang dilakukan orang yang mengangkat barang dan menaiki tangga hingga puncak,
jika masa orang \(m_o\) = 65 kg dan massa barang \(m_b\) = 10 kg 

Penyelesaian:
Tangga tersebut kurang lebih dapat diilustrasikan sebagai berikut.
<img src="https://storage.pahamify.com/DoubtSolving/production/CourseId-79/ChapId-654/LessonId-1577/ModuleId-2/QuestionCode-21IWJ1DOPHB/tangga.PNG" />
Maka tinggi bidang miringnya adalah tinggi total dari tangga tersebut
\[h=n\times t\]\[h=16\times 25\]\[h=400\ \text {cm}\]\[h=4\ \text m\]Kemudian panjang bidang miringnya adalah lebar keseluruhan anak tangga, sehingga:
\[s=n\times l\]\[s=16\times 40\]\[s=640\ \text {cm}\]\[s=6,4\ \text m\]
Seseorang bermassa 65 kg mengangkat barang bermassa 10 kg, maka massa totalnya adalah \[m=m_o+m_b\]\[m=65+10\]\[m=75\ \text {kg}\] Ingat usaha adalah energi yang ditransfer oleh gaya ke sebuah benda sehingga mengalami perpindahan yang dapat dirumsukan sebagai \[W=Fs\]Untuk menentukan usaha yang dilakukannya, maka kita gunakan persamaan pada bidang miring.
\[F\times s=w\times h\]\[W=mg\times h\]\[W=75\times 10\times 4\]\[W=3000\ \text J\]

Pembahasan Identifikasi Masalah dan Solusi

Jadi panjang bidang miring adalah 6,4 m dan tinggi bidang miring adalah 4 m. 

Seorang bermassa 65 kg yang mengangkat barang bermassa 10 kg akan melakukan usaha sebesar 3000 J untuk menaiki tangga hingga puncak.