Rumus Gaya Gesek beserta 3 Contoh Soal

GuruOnlinee.com – Halo sobat cerdas, dalam artikel ini kita akan membahas tentang Gaya Gesek. Apa sih itu Gaya Gesek? Apa saja macam-macam Gaya Gesek? Bagaimana menjawab soal-soal Fisika terkait Gaya Gesek. Untuk mengetahuinya, yuk simak penjelasan berikut!

Pengertian Gaya Gesek

Gaya gesek adalah gaya yang muncul ketika permukaan dua benda saling bersentuhan, arah gaya gesek berlawanan dengan arah gaya penggeraknya. Besarnya gaya ini ditentukan berdasarkan kekasaran permukaan kedua bidang yang bersentuhan, jadi semakin kasar permukaan suatu bidang maka nilai gaya geseknya akan semakin besar. Besar gaya gesek juga dipengaruhi oleh gaya normal benda. Berikut sifat-sifat gaya gesek:

• Gaya gesek tidak dapat menggerakkan benda.
• Besarnya gaya gesek tergantung kekasaran benda yang saling bergesekan.
• Arah gaya gesek selalu berlawanan arah dengan gerak benda. Dengan demikian, gaya gesekan akan menghambat gerak benda.

Contoh sederhana dari gaya gesek yang sering kita jumpai adalah ketika seseorang mendorong sebuah meja. Jika meja tersebut didorong pada permukaan yang kasar, maka gaya geseknya akan besar. Sedangkan, kalau permukaannya halus maka gaya geseknya menjadi lebih kecil.

Konsultasikan tugas kamu secara gratis melalui tombol berikut :

Jenis-jenis Gaya Gesek

Ada dua jenis utama gaya gesek yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Gaya gesek statis dan kinetis bekerja pada benda yang saling bersentuhan, gaya statis muncul ketika benda tepat akan bergerak (belum bergerak) sementara gaya gesek kinetis akan muncul ketika kedua benda saling bergesekan (selama bergerak). Berikut penjelasan secara rinci kedua jenis gaya gesek tersebut:

a. Gaya gesek statis

Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang bekerja saat benda saat diam hingga tepat akan bergerak. Gaya ini akan mencegah benda untuk bergerak hingga pada saat benda tepat akan bergerak. Besar gaya ini adalah hasil perkalian antara koefisien gesek statis dengan gaya normal benda. Koefisien gesek merupakan besaran yang bergantung pada kekasaran kedua permukaan bidang yang bersentuhan. Koefisien gesek statis dinotasikan dengan µ_s. Berikut rumus gaya gesek statis:

Keterangan:

f_s : Gaya gesek statis (N)

µ_s : Koefisien gesek statis

N : Gaya normal (N)

b. Gaya gesek kinetis

Gaya gesek kinetis adalah gaya gesek yang bekerja ketika benda sedang bergerak. Gaya ini menghambat laju gerak benda. Besar gaya ini adalah hasil perkalian antara koefisien gesek kinetis dengan gaya normal benda. Koefisien gesek kinetis dinotasikan dengan µ_k. Berikut rumus gaya gesek kinetis:

Keterangan:

f_k : Gaya gesek kinetis (N)

µ_k : Koefisien gesek kinetis benda

N : Gaya normal (N)

Biasanya, nilai koefisien gesek kinetis selalu lebih kecil dari koefisien gesek statis untuk material yang sama.

Tabel Koefisien Gesek

Besar koefisien gesekan antara beberapa material dapat dilihat dalam tabel berikut ini.

Contoh Soal

1. Sebuah benda memiliki massa 5 kg, jika koefisien gesek statis dan kinetisnya berturut-turut adalah 0,3 dan 0,2, berapakah gaya gesek statis dan kinetisnya dari benda tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui :

m = 5 kg

µ_s = 0,3

µ_k = 0,2

f_s = . . . ?

f_k = . . . ?

Untuk gaya gesek statis:

f_s = µ_s N

f_s = µ_s(mg) = 0,3(5×10)

f_s = 15 Newton

Untuk gaya gesek kinetis:

f_k = µ_k N

f_k = µ_k(mg) = 0,2(5×10)

f_k = 10 Newton

2. Sebuah balok bermassa 2 kg diluncurkan pada bidang miring. Apabila koefisien geseknya μ = 0,125 sedangkan sudut bidang miring terhada horizontal adalah 30º, tentukan besar gaya geseknya!

Penyelesaian:

Diketahui :

m = 10 kg

μ = 0,125

α = 30º

f_s = . . . ?

Berikut ilustrasi diagram gaya dari soal diatas:

Tinjau sumbu y:

ΣF = N – w cos α

N = w cos α

N = (mg) cos α = (2×10) cos 30

N = 17,3 Newton

Hitung gaya geseknya!

f_s = µ N = 0,125 x 17,3

f_s = 2,16 Newton

3. Sebuah benda berada di atas permukaan datar berkoefisien gesek statis 0,3 serta gesek kinetis 0,2. Apabila massa benda sebesar 10 kg, kemudian ditarik dengan gaya sebesar 50 N. Tentukan besar gaya gesek statis dan percepatannya?

Penyelesaian:

µ_s = 0,3

µ_k = 0,2

m = 10 kg

F = 50 N

f_s = . . . ?

a = . . . ?

Berikut ilustrasi diagram gaya dari soal diatas:

Gaya Gesek Statis

f_s = µ_s N = µ_s(mg)

f_s = 0,3(10×10) = 30 Newton

Percepatan

Tinjau sumbu x:

ΣF_x = ma

F-f_k = ma

a = 3 m/s²

Demikianlah pembahasan kita terkait Gaya Gesek. Terima kasih, semoga bermanfaat.

Untuk memahami fisika lebih dalam, yuk baca berbagai materi fisika SMA pada halaman website ini dengan mengklik: Materi Fisika SMA