Gaya adalah tarikan atau atau dorongan yang mengenai sebuah benda dan menyebabkan perubahan, pastinya sudah kamu ketahui. Jenis gaya dan macamnya sangatlah banyak, seperti: gaya sentuh dan tak sentuh; gaya gesek, gaya otot, gaya gravitasi, dan lain-lain juga sudah kamu pelajari.

Saatnya kamu mempelajari setiap macam gaya secara lebih mendalam. PinterKelas memulainya dari gaya gesek. Sebuah gaya yang berkaitan erat dalam kehidupan sehari-hari, secara sadar dan tidak sadar.

Pembahasan PinterKelas tentang gaya gesek ini cukup lengkap. Soal yang dibuat juga cukup bervariasi. Harapannya semua kebutuhan kamu tentang materi ini akan terpenuhi.

Pengertian

Gaya gesek adalah gaya yang terjadi karena bersentuhannya dua buah benda. Sumber gaya dan objek yang dikenainya saling bersentuhan. Namun, tidak semua sentuhan benda dapat mengakibatkan gesekan. Salah satu atau kedua benda yang bersentuhan harus bergerak. Gerakan keduanya juga harus berlawanan arah.

Misalnya, gesekan yang terjadi antara lantai dan lemari ketika seseorang mencoba mendorong atau memindahkan. Lemari bergerak dan lantai diam.

Jenis gaya ini umumnya menghambat pergerakan. Namun, pada prakteknya dapat diperbesar atau diperkecil.

Contoh:

  1. Gaya gesek yang terjadi antara roda mobil dengan aspal ketika bergerak. Ulir mobil yang bergerigi memperbesar gaya gesekan. Jika roda mobil sudah “botak”, gerakan roda akan semakin licin. Gaya geseknya kecil. Mobil akan mudah tergelincir. Hal ini berlaku pula pada roda kendaraan motor dan sepeda.
  2. Gaya gesekan antara alas kaki kamu dengan permukaan tanah. Yang paling mudah diperhatikan adalah bantalan pada sepatu pemain sepak bola. Bantalan tersebut digunakan agar gaya gesekan lebih besar. Sepatu tidak licin ketika digunakan untuk berlari. Roda mobil dan sepatu dapat arus karena gesekan terus menerus dengan permukaan tanah.
  3. Pernahkah kamu main karambol? Jika 2 contoh di atas memanfaatkan gaya gesek yang diperbesar dengan membuat kasar permukaan yang bersentuhan, permainan karambol sebaliknya. Semakin licin akan disukai. Meja karambol dibuat licin dengan menambahkan sedikit sagu di atasnya.

Sifat Gaya Gesek

Jenis gaya ini dalam bahasa Inggris disebut dengan friction force dan dilambangkan dengan huruf f kecil atau “f”. Tentu saja gaya ini mempunyai kekhasan tersendiri atau sifat yang membedakannya dengan macam-macam gaya lain. Sifat yang sebenarnya sudah kamu singgung sekilas pada bagian pengertian di atas.

Sifat-sifatnya, antara lain:

  • Berlawanan Arah
    Gaya ini dapat terjadi karena benda yang bersentuhan berlawanan arah. Dengan kata lain, gaya ini akan berlawanan arah dengan gaya luar dan gerak yang mempengaruhi benda. Jika gaya jenis ini ke kanan, maka gaya luar atau gaya normal ke kiri. Begitu pula sebaliknya.
    gaya gesek
  • Dipengaruhi Kehalusan Permukaan Benda
    Besar gaya pada benda padat dipengaruhi oleh kehalusan permukaan benda yang dilalui. Semakin kasar, semakin besar gaya geseknya.
    Hal tersebut terkadang merugikan. Roda mobil dan sepatu semakin lama menjadi lebih tips dan alus.
  • di Udara Dipengaruhi Oleh Luas Bidang Sentuh
    Benda yang berada di udara juga mengalami gesekan. Misalnya pada gerak jatuh bebas dan gerak vertikal ke atas.
    Gaya gesekan pada gerak di atas dipengaruhi oleh luas bidang sentuh benda. Semakin besar luas bidang sentuh maka semakin besar pula gesekan yang terjadi.

Jenis Gaya Gesek dan Rumus

Kamu sudah paham dengan penjelasan di atas? Saatnya meningkatkan materi. Selanjutnya adalah jenis gaya gesek lengkap dengan rumus.

A. Statis

Statis artinya diam. Jadi, jenis ini merupakan gaya yang bekerja pada sebuah benda yang diam hingga sesaat sebelum benda tersebut mulai bergerak.

Keberadaannya mampu mencegah kamu agar tidak tergelincir dari tempat berpijak. Jenis statis ini juga mencegah sebuah benda meluncur ke bawah saat berada di bidang miring.

Rumusannya sederhana. Besar gaya gesek statis adalah hasil perkalian antara koefisien gaya gesek benda dengan gaya normal sebuah benda. Artinya, gaya gesek dipengaruhi oleh koefisien gaya gesek dan gaya normal. Pengaruhnya berbanding lurus.

Dalam persamaan matematis dituliskan.

Fs = μs x N

Keterangan :

  • Fs = gaya gesek (N)
  • μs = koefisien gaya gesek
  • N = gaya normal benda (N)

B. Kinetik

Sesuai dengan namanya, gaya jenis kinetik ini adalah gaya gesekan yang terjadi ketika benda mulai bergerak.

Jika tidak ada gaya jenis ini, sebuah benda yang bergerak tidak dapat berhenti. Apalagi benda yang melalui bidang miring.

Hampir sama dengan jenis yang statis, jenis ini dipengaruhi oleh koefisien gaya kinetik dan gaya normalnya.

Fk = μk x N

Keterangan :

  • Fk = gaya gesek (N)
  • μk = koefisien gaya gesek
  • N = gaya normal benda (N)

Para ahli atau fisikawan sudah meneliti beberapa benda dan menetapkan koefisian gaya gesek statis dan kinetik yang dimiliki benda.

Untuk gaya normal atau N = m x g

Di mana, m = massa (kg) dan g = gaya gravitasi yang besarnya variasi antara 9,7; 9,8 atau 10 m/s2.

Jika Fs lebih kecil sama dengan (<-) μs artinya benda diam dan fs lebih besar sama dengan (>-) μs artinya benda bergerak.

μk < μs

Contoh Soal dan Pembahasan

Agar kamu lebih memahami penerapan persamaan gaya diatas, yuk perhatikan contoh soal dan pembahasan di bawah ini! Untuk mengerjakan soal kamu perlu mengingat beberapa rumus lain tentang gaya dan gerak.

  1. Sebuah benda yang mempunyai massa 100 Kg berada pada bidang datar. Gaya normal yang bekerja pada benda adalah 400 N.
    Hitunglah percepatan benda saat bergerak di bidang licin dan bergerak pada bidang kasar dengan koefisien gesek 0,3! Percepatan gravitasi yang digunakan adalah 10 m/s2.

    Jawab:
    Diketahui :
    m = 100 Kg
    μk = 0,3
    F = 400 N
    g = 10 m/s2

    a. Pada bidang licin, koefisien kinetik tidak digunakan. Langsung berlaku rumus dasar gaya Hukum Newton II.
    F = m. a
    a = F / m = 400 / 100 = 4 m/s2

    b. Pada bidang kasar, berlaku rumus gaya gesek
    F = gaya normal = m. g = 100 x 10 = 1.000 N
    Fs = μk x F = 0,3 x 1000 = 300 N
    F = m.a
    a = F / m = 300 / 100 = 3 m/s2

    Jadi, percepatan benda saat bergerak di lantai licin adalah 4 m/s2 dan percapatan pada lantai kasar adalah 3 m/s2.
  2. Sebuah balok 10 kg diam di atas lantai dasar. Koefisien gesek statis = 0,4 dan koefisien gesek kinetis lantai = 0,3.
    Hitunglah besar gaya gesekan yang bekerja pada balok jika balok ditarik dengan gaya F 40 N membentuk sudut 370 terhadap arah mendatar.

    Jawab:
    Kamu perlu menggambarkan arah gaya yang bekerja pada benda tersebut terlebih dahulu.
    gaya gesek
    Diketahui :
    m = 10 Kg
    μs = 0,4
    μk = 0,3
    F = 40 N
    θ = 370

    Pada sumbu vertikal benda dia
    ƩFy = 0

    Gaya Normal:
    (N + F sin 370 ) – w = 0
    N = w – F sin 370
    N = mg – F sin 370
    N = (10 kg)(10 m/s2) – (40 N)(0,6)
    N = 100 N – 24 N
    N = 76 N

    Gaya Gesek Statis
    Fs = μs x N = 0,4 x 76 = 30,4 N
    Gaya pada Sumbu Horisontal
    F = F Cos 37 = 40 x Cos 37 = 40 x 0,8 = 32
    Karena F < Fs , maka benda diam. Gaya gesek yang bekerja pada benda adalah gaya gesek statis = 76 N

Itulah Cerdikawan, ulasan kali ini tentang gaya gesek dari PinterKelas. Semoga bermanfaat!

Baca juga :
1. Berikut 4 Rumus Gaya Dasar yang Mudah dan Wajib Kamu Kuasai!
2. Penjelasan Hukum Newton I dan Penerapan di Kehidupan Sehari-Hari

Author