Gaya Gesek Statik dan Kinetik ǀ Pengertian, Persamaan, dan Contohnya



Perhatikan permukaan benda di sekitar kita seperti alas sepatu, ban kendaraan bermotor, tekstur pemukaan lantai, dan beberapa permukaan lainnya. Tujuan dibuatkan permukaan bertekstur adalah untuk memperbesar gaya gesek. Saat gaya gesek terjadi benda tidak akan mudah tergelincir. Berikut pembahasan tentang pengertian gaya gesek statis dan kinetik, persamaan, contohnya


Gaya gesek (friction) adalah gaya hambat yang arahnya berlawanan dengan gaya sebenarnya. Saat seseorang berjalan, ia mengayunkan kakinya ke depan. Gaya sebenarnya F adalah ke depan. Tekstur permukaan lantai dan sandal yang tidak licin membuat gaya gesek terjadi. Arah dari gaya gesek f pada sandal adalah ke belakang atau berlawanan dengan F.

GAYA GESEK STATIK



Gaya gesek statik (static friction force) adalah gaya sejajar permukaan yang bersentuhan dengan benda dan memiliki arah yang berlawanan dengan gerak benda sesungguhnya yang akan terjadi relatif terhadap permukaan. Gaya gesek statik fs tidak terjadi pada benda diam. Gaya F perlu diberikan pada benda walaupun kecil dan tidak boleh sampai membuat benda bergerak.


Semakin kecil F maka akan semakin kecil fs dan begitupula sebaliknya. Gaya gesek statik akan berada pada nilai maksimum saat benda tepat akan bergerak (belum benar-benar bergerak). Sehingga gaya gesek statik nilainya akan berubah bergantung pada besar F yang diberikan.

Gaya Gesek Statis dan Persamaan (Rumus)-nya
Gambar 1.1. Gaya Gesek Statis dan Persamaan (Rumus)-nya
Gaya gesek statis, 
credit : <a href="http://www.freepik.com">Designed by macrovector / Freepik</a>
-klik gambar untuk melihat lebih baik-


Koefisien gesek statik atau kinetik tidak memiliki satuan. Koefisien gesek sendiri adalah perbandingan antara gaya gesek dengan gaya normal.


Persamaan gaya gesek statik atau kinetik bukanlah sebuah persamaan vektor walaupun gaya gesek dan gaya normal adalah besaran vektor. Hal ini terjadi karena kedua gaya ini sebenarnya tegak lurus. Persamaan di atas juga diperoleh dari hasil percobaan dan tidak penurunan rumus. Kita tahu bahwa gaya normal berada pada komponen y dan gaya gesek berada pada komponen x.


GAYA GESEK KINETIK



Gaya gesek kinetik (kinetic friction force) adalah gaya sejajar permukaan yang bersentuhan dengan benda dan memiliki arah yang berlawanan dengan gerak benda sesungguhnya relatif terhadap permukaan. Gaya gesek kinetik fk dimiliki oleh benda yang telah bergerak dimana, nilai dari fk selalu lebih kecil dari fs maksimum.

Gaya gesek Kinetik dan Persamaan (Rumus)-nya
Gambar 1.2. Gaya gesek Kinetik dan Persamaan (Rumus)-nya
<a href="http://www.freepik.com">Designed by macrovector / Freepik</a>
-klik gambar untuk melihat lebih baik-


F diberikan pada benda untuk membuatnya bergerak. Saat benda diam, ia akan mempertahankan diri untuk tetap diam. Sedangkan, saat ia telah bergerak ia akan mempertahankan diri untuk terus bergerak. Hal ini yang menyebabkan fk lebih kecil dari fs maksimum.

Grafik Gaya Gesek Statis dan Kinetik
Gambar 1.3. Grafik Gaya Gesek Statis dan Kinetik
-klik gambar untuk melihat lebih baik-


Koefisien gesek kinetik dapat berubah bergantung pada kelajuan benda. Jika kelajuannya berubah maka nilainya koefisien gesek kinetiknya juga berubah. Tetapi kita dapat mengabaikan persoalan rumit ini dan menganggap ia bernilai konstan.


CATATAN PENTING



Luas permukaan benda tidak berpengaruh terhadap besar nilai koefisien gesek. Benda 2 kg semula memiliki luasan A, kemudian benda tersebut dibuat gepeng sehingga luasannya menjadi 2 A. Gaya berat keduanya akan sama saja m.g dan gaya normalnya akan sama juga. Hal ini terjadi karena gaya berat adalah jumlah dari gaya berat tiap partikel yang berada pada benda. Sedangkan jumlah partikel benda 2 kg akan tetap sama walaupun luasan permukaannya diubah.


Lantas kenapa pada gambar seolah garis gaya hanya satu mengumpul di tengah? Gambar diagram benda bebas hanyalah model. Kita memodelkan benda sebagai satu partikel bermassa. Karena gaya berat dan gaya normal tidak bergantung luas permukaan maka gaya gesek juga tidak bergantung terhadap luas permukaaan.


Saat nilai koefisien gesek kinetik besar atau permukaan benar-benar kasar, seringkali kita menarik benda dengn keadaan sedikit goncang atau memantul. Keadaan ini diperlukan analisis yang lebih rumit lagi. Persamaan di atas tidak mencakup keadaan memantul ini.


Koefisien gaya gesek antara beberapa bahan berbeda-beda. Semua nilai koefisien adalah perkiraan saja. Contoh koefisien gesek statik antara permukaan kayu dan salju basah 0,14 sedangkan koefisien kinetik-nya adalah 0,10.


Baca selanjutnya : Diagram Benda Bebas, Diagram Gaya, & Komponen Gaya ǀ Pengertian, Perbedaan, & Contoh Gambar


KESIMPULAN



Gaya gesek statik memiliki nilai maksimal yang dapat melampaui nilai gaya gesek kinetik. Persamaan kedua gaya gesek bergantung pada gaya normal dan koefisien gesek permukaan. Contoh nyata pentingnya gaya gesek adalah ia dapat dikatakan sebagai gaya penggerak. Tanpa gaya gesek kita tidak akan dapat berjalan, mengendarai kendaraan, dsb.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel