Gaya Gesek -

Gaya Gesek adalah gaya yg bertentangan arah dgn arah gerak benda. Gaya ini terjadi alasannya sentuhan benda dgn bidang lintasan akan menciptakan gesekan antara keduanya dikala benda akan mulai bergerak sampai benda bergerak. Besarnya gaya ini diputuskan menurut kekasaran permukaan kedua bidang yg bersinggungan, jadi kian bergairah permukaan suatu bidang maka nilai gaya geseknya akan semakin besar.

Lihat pula materi Sosiologiku.com yang lain:

Tekanan Hidrostatis

Usaha & Energi

Agar ananda bisa mengerti materi ini dgn baik, sebaiknya ananda mesti mengetahui apalagi dahulu bahan:

Hukum Newton I

Hukum Newton II

Terdapat dua jenis gaya gesek yaitu Gaya Gesek Statis & Kinetis. Berikut diterangkan lebih lanjut.

Daftar Isi

Gaya Gesek Statis (GGS)

Gaya Gesek Statis yakni gaya yg melakukan pekerjaan dikala benda diam sampai sempurna dikala benda akan bergerak. Sebagai pola, GGS dapat menangkal ananda untuk tergelincir dr tempat ananda berpijak. GGS pula dapat mencegah benda meluncur ke bawah pada bidang miring.

Besar GGS merupakan hasil perkalian antara koefisien gesek statis dgn gaya normal benda. Koefisien gesek merupakan besaran yg bergantung pada kekasaran kedua permukaan bidang yg bersinggungan. Koefisien gesek statis dinotasikan dgn $\mu_x$ .

Persamaan GGS:

$f_s = \mu_x \cdot F_n$ .

rumus

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Perhatikan gambar diatas untuk menyaksikan arah-arah gaya. Karena setiap benda yg membisu sampai tepat akan bergerak mempunyai nilai GGS, maka benda tak akan bergerak jika gaya yg diberikan lebih kecil dr nilai GGS (alasannya adalah arah gaya yg diberikan dgn arah gaya gesek selalu bertentangan). Makara, benda akan mampu bergerak kalau gaya yg diberikan lebih besar dr nilai GGS.

$F \le f_s \longrightarrow$ benda tetap membisu.

$F \geq f_s \longrightarrow$ benda mulai bergerak

Gaya Gesek Kinetis (GGK)

Gaya gesek kinetis ialah gaya yg melakukan pekerjaan ketika benda bergerak. Saat benda diam sampai sempurna akan bergerak, gaya yg berkerja ialah GGS. Lalu, saat benda mulai bergerak maka gaya yg melakukan pekerjaan yakni GGK. Jika tak terdapat GGK, maka sebuah benda yg diberi gaya akan selalu melaju & tak akan berhenti alasannya tak ada gaya gesek yg melambatkannnya, mirip di luar angkasa.

Sama mirip GGS, nilai GGK merupakan hasil perkalian antara koefisien geseknya dgn gaya normal benda. Koefisien gesek kinetis dinotasikan dgn $\mu_k$ . Biasanya, nilai koefisien gesek kinetis senantiasa lebih kecil dr koefisien gesek statis untuk material yg sama.

Persamaan GGK:

$f_k = \mu_k \cdot F_k$ .

$\mu_k < \mu_s$ .

Lihat pula bahan Sosiologiku.com yang lain:

Unsur Intrinsik Puisi

Arthropoda

Passive Voice

Contoh Soal Gaya Gesek & Pembahasan

Soal 1:

Sebuah kotak seberat 10 kg ditarik sepanjang bidang datar dgn gaya sebesar 40 N yg membentuk sudut $30^ \circ$ . Koefisien gesek statis & kinetis nilainya berturut-turut sebesar 0,4 & 0,3. Hitunglah percepatannya.

Pembahasan:

Gambarkan terlebih dahulu gaya-gaya yg melakukan pekerjaan pada box tersebut. Perhatikan gambar dibawah ini.

contoh soal gaya gesek

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Kemudian kita identifikasi bagian-bagian yg dimengerti,

$\mu_k = 0,3 \qquad \mu_s = 0,4 \qquad m = 10 \: kg \newline \newline g = 9,8 \: m/s^2 \qquad F = 40 N \qquad \theta = 30^ \circ$ .

$F$ mempunyai komponen vertikal & horizontal:

$F_x = F \: \cos \theta = 40 \: \cos 30^ \circ = 34,6 N$ .

$F_y = F \: \sin \theta = 40 \: \sin 30^ \circ = 20 N$ .

Lalu, kita dapat mencari gaya normalnya yg dinotasikan dgn $F_N$ ataupun $N$ ,

$\sum F_y = m \cdot a_y$ .

$\sum F_y = 0$ (karena benda tak bergerak dengan-cara vertikal, maka $a_y = 0$ ).

$F_N - m \cdot g + F_y = 0 \newline \newline F_N = m \cdot g - F_y \newline \newline F_N = 98 N - 20 N \newline \newline F_N = 78 N$ .

Agar kita mengetahui apakah benda tersebut dapat bergerak atau tidak, maka kita hitung nilai GGSnya:

$f_s = \mu_s \cdot F_n \newline \newline f_s = 0,4 \cdot 78 \: N \newline \newline fs = 31,2 \: N$ .

$f_s < F_x$ , maka benda bergerak.

Kita tentukan GGK yg melakukan pekerjaan :

$f_k = \mu_k \cdot F_n \newline \newline f_k = 0,3 \cdot 78 \: F_n \newline \newline f_k = 23,4 \: N$ .

Lalu, mampu kita cari percepatannya:

$\sum F_x = m \cdot a_x \newline \newline F - f_k = m \cdot a$ .

$a = \frac F - f_k m = \frac 34,6 N - 23,4 N 10 kg = 1,1 \: m/s^2$ .

Jadi, percepatan yg dialami benda sebesar $1,1 \: m/s^2$ .

Jika tak terdapat gaya gesek, percepatannya niscaya akan lebih besar.

Lihat pula bahan Sosiologiku.com lainnya:

Persamaan Logaritma

Hukum Dasar Kimia

Pengertian Puisi

Soal 2

Perhatikan gambar dibawah. Koefisien gesek kinetis antara kotak A dgn meja nilainya sebesar 0,2. Tentukan percepatan tata cara tersebut.

gesekan sistem

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Pembahasan:

Berikut arah unsur-unsur gaya dr kedua benda,

pembahasan soal gesekan

[Sumber: Douglas C. Giancoli, 2005]

Gaya wajar kotak A sebesar:

$F_N = m_A \cdot g = 5kg \cdot 9,8 \: m/s^2 = 49 N$ .

Gaya gesek kinetis yg bekerja pada kotak A sebesar:

$f_k = \mu_k \cdot F_n = 0,2 \cdot 49 N = 98 N$ .

Gaya tegang tali dinotasikan dgn $T$ ataupun $F_T$ .

Persamaan Hukum kedua Newton pada kotak A dapat ditullis dengan:

$\sum F_A = m_A \cdot a \newline \newline T - f_k = m_A \cdot a \newline \newline T = m_A \cdot a + f_k$ .

Persamaan Hukum kedua Newton pada kotak B dapat ditulis dengan:

$\sum F_B = m_B \cdot a$ .

$m_b \cdot g - T = m_B \cdot a$ (disubstitusikan dgn persamaan kotak A)

$m_B \cdot g - (m_A \cdot a + f_k) = m_B \cdot a \newline \newline m_B \cdot g-m_a \cdot a-f_k=m_B \cdot a \newline \newline m_B \cdot g-f_k=m_B \cdot a+m_A \cdot a \newline \newline m_B \cdot g-f_k=(m_B + m_A)a$ .