Materi Fisika, Rumus, dan Contoh Soal

Gaya Gesek: Pengertian, Rumus, Contoh Soal (Lengkap)

Artikel ini berisi materi gaya gesek yang menjelaskan seputar pengertian, rumus, dan contoh gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari. Gaya gesek dipelajari di semua tingkatan sekolah, mulai dari SD, SMP, dan SMA. Di tingkat universitas, materi ini akan dieksplorasi lebih dalam lagi di Jurusan Fisika, Fakultas MIPA. Nah, materi ini akan kami jelaskan mulai dari tingkat dasar sampai lanjut.

Apa Itu Gaya Gesek?

Dalam fisika, gaya gesek adalah gaya yang timbul ketika dua permukaan benda bersentuhan, arahnya berlawanan dengan arah gerak benda. Dalam hal gerak, gaya gesek termasuk ke dalam gaya penghambat gerakan benda. Untuk menghentikan benda yang bergerak, suatu gaya harus bekerja dengan arah yang berlawanan dengan gerakan benda. 

Misalnya, saat kita mendorong kotak ke seberang meja, kotak itu akan bergerak akibat adanya gaya dorong yang bekerja menggerakkan kotak. Saat kotak meluncur di atas meja, kotak itu melambat dan berhenti bergerak. Ada sebuah gaya yang melawan gerakan kotak sehingga berhenti bergerak. Gaya yang melawan gerak suatu benda itulah yang disebut gaya gesek.

Untuk lebih jelasnya, perhatikan diagram gaya gesek kotak berikut ini:
diagram gaya gesek kotak
Diagram gaya sebuah kotak yang meluncur di atas meja
Pada gambar di atas, ada 4 empat gaya yang berkerja pada kotak, yaitu gaya dorong (F), gaya gesek (f), gaya berat (W), dan gaya normal (N). Gaya gesek akan selalu memiliki arah yang berlawanan dengan arah gerak benda. Gaya inilah yang akhirnya membuat kotak berhenti bergerak.

Jenis-Jenis Gaya Gesek

Gaya gesek terbagi menjadi dua jenis, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Berikut ini masing-masing penjelasannya:

1. Gaya Gesek Statis

Gaya gesek statis adalah jenis gaya gesek yang bekerja pada benda yang diam. Seperti apa bentuk dari gaya gesek statis? Nah, untuk memahaminya mari kita ambil contoh sebuah lemari yang berada di lantai datar. Perhatikan gambar berikut ini:

Ketika kita mulai mendorong, dibutuhkan gaya yang cukup besar agar lemari tersebut dapat bergeser. Pada saat lemari sudah bergerak, gaya dorong yang dibutuhkan untuk mempertahankan gerakannya menjadi lebih kecil dibandingkan dengan gaya dorong yang diberikan pada saat permulaan sebelum bergerak.

Contoh tersebut membuktikan bahwa gaya gesek statis, yaitu gaya gesek saat benda masih diam, lebih besar daripada gaya gesek kinetik, yaitu saat benda sedang bergerak. Sekarang, perhatikan gambar berikut ini:

Sebuah gaya F bekerja pada benda bermassa m. Gaya luar F yang bekerja pada benda belum dapat menggerakkan benda. Hal ini disebabkan adanya gesek (f) yang melawan gaya F tersebut. Jika gaya F diperbesar, gaya gesek (f) juga ikut membesar sehingga benda masih tetap diam. Akan tetapi, jika gaya F diperbesar lagi, benda akan mulai bergerak. Artinya, besar gaya gesek yang mempertahankan benda tetap diam ada harga maksimumnya.

Gaya gesek yang dibutuhkan untuk mempertahankan benda agar tetap diam disebut gaya gesek statis, sedangkan gaya gesek statis ketika benda tepat akan bergerak disebut gaya gesek statis maksimum. Besarnya gaya gesek statis maksimum (fs(maks)) memenuhi persamaan sebagai berikut:

fs(maks) = μs.N

 Keterangan:
  • fs(maks) = Gaya gesek statis maksimum (N)
  • μs = Koefisien gaya gesek statis 
  • N = Gaya normal (N) 
Dari rumus di atas, terlihat bahwa besar gaya gesek statis maksimum dipengaruhi oleh koefisien gesekan statis, yaitu besaran yang menyatakan kekasaran permukaan benda yang menyebabkan benda tidak dapat bergerak. Jadi, semakin kasar permukaan benda, semakin besar pula gaya gesek statis maksimumnya.

Adapun besar gaya normal bergantung pada posisi permukaan benda. Jika benda berada pada permukaan datar, gaya normal hanya dipengaruhi oleh massa benda (m) dan percepatan gravitasi (g) menurut persamaan:

N = w = m.g

Akan tetapi, jika benda berada pada bidang miring dengan kemiringan a, gaya normal dipengaruhi oleh massa benda m, percepatan gravitasi g, dan sudut kemiringan a menurut persamaan:
Gaya Gesek: Pengertian, Rumus, Contoh Soal (Lengkap) Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Afdan Fisika

0 komentar:

Posting Komentar