Rumus Gaya Gesek

Rumus Gaya Gesek

Gaya Gesek, secara tidak sadar kita sering berdekatan dengan gaya gesek, contoh simpelnya yaitu pada “rem motor” atau pada “rem mobil”. Selain itu kita pasti pernah lihat roda mobil juga roda motor ataupun roda sepeda, tekstur ban roda-roda tersebut adalah kasar.

Hal tersebut berfungsi untuk memaksimalkan gaya gesek. Jika permukaan ban roda halus pasti akan licin dan tidak ada gaya geseknya yang maksimal.

Atau coba kita lihat pada permukaan lantai lapangan bowling, permukaan lantainya licin sehingga bola bowling dapat meluncur dengan lancar. Hal ini tidak tidak terjadi gaya gesek, andai saja permukaan lantainya kasar, pasti akan menimbulkan gaya gesek pada bola bowling. Dan gaya gesek ini arahnya selalu melawan arah gerak atau kecenderungan arah gerak yang artinya adalah berlawanan dengan arah sebuah benda bergerak.

Gaya gesek adalah gaya yang bekerja akibat adanya sentuhan antara kedua permukaan benda. Hal ini terjadi karena permukaan kontak yang kasar saling mencegah adanya pergeseran. Hal ini bisa dicontoh dengan gesekan yang terdapat ketika kita sedang mendorong lemari.

Kalau bola bergerak ke arah kanan, ada gaya gesek ke arah kiri. Melawan kecenderungan arah gerak juga sama, tetapi kali ini bendanya berawal dari posisi diam. Contohnya kalau suatu mobil yang parkir kita dorong ke arah kanan, gaya geseknya ada ke arah kiri.

Perbedaan Gaya Gesek Statis dan Kinetis

Gaya gesek statis merupakan gesekan yang terjadi antara dua benda padat, yang tidak bergerak secara relatif satu sama lainnya. Gaya gesek statis terjadi pada saat suatu benda meluncur ke bawah pada bidang miring.

Gaya gesek kinetis atau dinamis terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lainnya dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetik pada umumnya dinotasikan dengan μk dan biasanya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis pada material yang sama.

Rumus Gaya Gesek Statis

Gaya gesek statis bekerja ketika permukaan kontak tidak saling bergeser. Artinya, gaya gesek ini bekerja pada benda yang diberikan gaya luar (F) seperti gaya dorong atau tarik ke benda yang awalnya sedang diam hingga tepat akan bergerak. Berikut adalah rumus gaya gesek statis:

fs = μs x N

Keterangan:

fs : besar gaya gesek statis (N)

μs : koefisien gesek statis (N)

N : gaya normal (N)

Rumus Gaya Gesek Kinetis

Dikarenakan gaya gesek kinetis bekerja ketika permukaan kontak saling bergeser. Berlawanan dengan gaya gesek statis, gaya gesek kinetis ini bekerja pada benda yang sedang bergerak.

Berikut adalah rumus gaya gesek kinetis:

fk = μk x N

Keterangan:

fk : besar gaya gesek kinetis (N)

μk : koefisien gesek kinetis (N)

N : gaya normal (N)

Cara Menentukan Diam Gerak Benda

Setelah mengetahui rumus, koefisien gesek statis dan kinetis, eo juga dapat mengetahui apakah suatu benda diam atau bergerak. Caranya adalah dengan membandingkan besar gaya gesek statis benda tersebut dengan gaya luar (F).

Jika gaya luar lebih kecil dari gaya gesek statis (F < fs), artinya benda tersebut diam. Jika gaya luar sama dengan gaya gesek statis (F = fs) artinya benda tersebut tepat akan bergerak. Jika gaya luar lebih besar dari gaya gesek statis (F > fs) maka benda tersebut bergerak

Contoh Soal dan Pembahasan

Untuk mempermudah pemahaman temen-temen tentang rumus gaya gesek statis maupun kinetis, yuk kita coba kerjakan contoh soalnya bersama-sama!

Contoh Soal Pertama

Sebuah balok bermassa 20 kg terletak di atas lantai kasar. Diketahui bahwa μs = 0,6 dan μk = 0,3. Kemudian balok ditarik dengan gaya sebesar 160 N secara mendatar. Tentukan gaya gesek yang dialami balok!

Pembahasan:

Diketahui:

m = 20 kg

μs = 0,6

μk = 0,3

F = 160 N

Ditanya: f

Jawab:

Pertama-tama kita harus mencari besar gaya normal (N):

ΣFY = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = (20)(10)

N = 200 N

Mencari gaya gesek statis:

fs = μs x N

fs = 0,6 x 200

fs = 120 N

Karena F > fs maka balok tersebut bergerak. Dicarilah gaya gesek kinetis

fk = μk x N

fk = (0,3)(200)

fk = 60 N

Jadi, gaya gesek yang bekerja pada balok tersebut adalah 60 N.

Contoh Soal Kedua

Pada sebuah bidang kasar diletakkan suatu balok dengan massa 5 kg. Jika diketahui gesek statis μs = 0,4 dan koefisien gesek kinetis μk = 0,3 maka berapa gaya gesek yang dialami balok jika balok tersebut ditarik dengan gaya sebesar 15 N?

Pembahasan:

Diketahui:

m = 5 kg

μs = 0,4

μk = 0,3

F = 15 N

Ditanya: f

Jawab:

Pertama-tama kita harus mencari besar gaya normal (N):

ΣFY = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = (5 )(10)

N = 50 N

Mencari gaya gesek statis:

fs = μs x N

fs = 0,4 x 50

fs = 20 N

Karena F < fs maka balok tersebut masih dalam keadaan diam. Berlaku Hukum I Newton yaitu:

ΣF = 0

F – f = 0

F = f

f = 15 N

Jadi, gaya gesek yang bekerja pada balok adalah 15 N.