Langsung ke konten utama

Gaya Gesek

Pernahkah kalian mendorong atau menarik balok dan sulit bergerak? Misalnya seperti pada Gambar.
Salah satu penyebab keadaan itu adalah gaya gesek. Sep-erti penjelasan di depan, gaya gesek erupakan proyeksi gaya kontak yang sejajar bidang sentuh. Pada gerak trans-lasi arah gaya ini akan menentang kecenderungan arah gerak sehingga dapat mempersulit gerak benda.Berdasarkan keadaan benda yang dikenainya, gaya gesek dapat dibagi menjadi dua. Untuk keadaan benda yang diam dinamakan gaya gesek statis fsdan untuk keadaan benda yang bergerak dinamakangaya gesek kinetik fk.

Gaya gesek statis
Gaya gesek ini terjadi pada keadaan diam berarti besarnya akan memenuhi hukum I Newton. Contohnya seperti balok pada Gambar.

Balok ditarik gaya F, karena tetap diam berarti fs= F agar ΣF = 0.
Gaya gesek statis ini memilki nilai maksimum fs max yaitu gaya gesek yang terjadi pada saat benda tepat akan bergerak. fs max dipengaruhi oleh gaya normal dan kekasaran bidang sentuh (μs). Gaya gesek statis maksimum sebanding dengan gaya normal N dan sebanding dengan koefisien gesek statis μs. Dari kesebandingan ini dapat dirumuskan sebagai berikut.
fs max = μS N
dengan : fS max= gaya gesek statis maksimum (N)
μS = koefisien gesek statis
N = gaya normal (N)

Gaya gesek kinetik
Gaya gesek kinetik timbul saat benda bergerak. Besar gaya gesek kinetik sesuai dengan fs max yaitu sebanding dengan gaya normal N dan sebanding dengan koefisien gesek kinetik μk.
Dari hubungan ini dapat dirumuskan seperti berikut.

fk= μk . N

dengan : fk= gaya gesek kinetik (N)
μk = koefisien gesek kinetik
N = gaya normal (N)

contoh
Sebuah balok bermassa 20 kg berada di atas lantai mendatar kasar. μs= 0,6 dan μk= 0,3. Kemudian balok ditarik gaya sebesar F mendatar. g = 10 m/s2. Tentukan gaya gesek yang dirasakan balok dan percepatan balok jika:
a. F = 100 N
b. F =140 N
Penyelesaian
m = 20 kg
μs= 0,6
μk = 0,3
g = 10 m/s2
Keadaan balok dapat digambarkan seperti pada Gambar 4.14.Gaya normal N memenuhi:
N = w = m g = 200 N
Pengaruh gaya F dapat diketahui dengan menghitung dahulu fs max.
fs max =  μs. N  = 0,6 . 200 = 120 N

a. F = 100 N
F < fs max berarti balok diam sesuai hukum I Newton : ΣF = 0 maka diperoleh:
fs= F = 100 N dan a= 0

b. F = 140 N
F > fs max berarti balok bergerak.
Gaya geseknya adalah gaya gesek kinetik, yaitu sebesar:
fk=  μk. N = 0,3 . 200 = 60 N

Percepatan balok dapat ditentukan dengan hukum II Newton sebagai berikut.
ΣF = m a
F − fk= m . a
140 −60 = 20 a
a= 4 m/s2

TUGAS

Sebuah balok 10 kg diam di atas lantai datar. Koefisien gesekan statis  s μ= 0,4 dan koefisien gesekan kinetis  k μ = 0,3. Tentukanlah gaya gesekan yang bekerja pada balok jika gaya luar Fdiberikan dalam arah horizontal sebesar
a. 0 N,
b. 20 N, dan
c. 42 N

LINK FISIKA
|| HOME || HUKUM NEWTON || HUKUM I NEWTON || HUKUM II NEWTON || HUKUM III NEWTON || JENIS-JENIS GAYA ||PENERAPAN HUKUM NEWTON ||
Label:

Postingan populer dari blog ini

Gaya Magnetik di Antara Dua Kawat Sejajar Berarus

Di sekitar kawat berarus timbul induksi magnet. Apa yang akan terjadi jika kawat berarus lain didekatkan  kawat pertama? Keadaan ini berarti ada dua kawat   sejajar. Kawat kedua berada dalam induksi magnet kawat pertama, sehingga akan terjadi gaya Lorentz. Begitu juga pada kawat kedua akan menimbulkan gaya Lorentz pada kawat pertama. Gaya itu sama besar dan memenuhi persamaan berikut.       CONTOH 5.5 Diketahui dua buah kawat sejajar dialiri arus I 1 = 10 A dan I 2 = 20 A dengan arah berlawanan dan berjarak 10 cm. Tentukan gaya Lorentz yang dirasakan oleh kawat I 2 sepanjang 20 cm karena pengaruh I 1 ! Penyelesaian I1 =  10 A I2 =  20 A a  =  10 cm l = 20 cm = 0,2 m Gaya Lorentz I 2 oleh I 1 adalah : F = 4.10 -4 . 0,2 = 0,8 .10 -4 N LATIHAN 5.5 Dua kawat sejajar lurus panjang berjarak 20 cm satu sama lain. Kedua kawat dialiri arus masing-masing I 1 = 10A dan I 2 = 20 A dengan arah berlawanan. Tentukan arah dan besar gaya Lorentz yang di
Baca selengkapnya

Transformasi Lorentz (relativitas Kecepatan)

Pada transformasi Galileo telah dikemukakan bahwa selang waktu pengamatan terhadap suatu peristiwa yang diamati oleh pengamat yang diam dengan pengamat yang relatif bergerak terhadap peristiwa adalah sama ( t = t’ ) . Hal inilah yang menurut Einstein tidak benar, selang waktu pengamatan antara pengamat yang diam dan pengamat yang bergerak relatif adalah tidak sama ( t ≠ t’ ) . Transformasi Lorentz pertama kali dikemukaan oleh Hendrik A. Lorentz, seorang fisikawan dari Belanda   pada tahun 1895. Karena waktu pengamatan oleh pengamat yang diam pada kerangka acuan S dan pengamat yang bergerak pada kerangka acuan S’ hubungan transformasi pada Galileo haruslah mengandung suatu tetapan pengali   yang disebut tetapan transformasi.   Sehingga persamaan yang menyatakan hubungan antara koordinat pada kerangka acuan S dan S’ dituliskan sebagai berikut : Transformasi Lorentz          x’ =   ϒ (x – v.t), y’ = y, z’ = z    dan    t’ ≠ t                   .... (9.6) Kebali
Baca selengkapnya

Listrik Dinamis

LINK FISIKA || HOME || ARUS LISTRIK || BEDA POTENSIAL || HUKUM OHM || HAMBATAN LISTRIK || HUKUM KIRCHOFF || RANGKAIAN HAMBATAN || DAYA LISTRIK || PENGHEMATAN ENERGI ||  
Baca selengkapnya