Rumus Gaya Gesek, Secara harfiah pengertian dari Gaya Gesek adalah gaya yang terjadi ketika dua permukaan benda saling bersentuhan atau bersinggungan. Gaya gesek disimbolkan dengan huruf f (friction).
Jika pada sebuah benda bekerja gaya tertentu sehingga benda bergerak, maka arah gaya gesek selalu berlawanan dengan arah gerak benda.
Tentunya kalian telah mengetahui bahwa besar kecilnya gaya gesek sangat dipengaruhi oleh tingkat kekasaran permukaan benda dan bidang yang bersentuhan.
Tingkat kekasaran ini dinyatakan dengan koefisien gesekan. Ada dua jenis koefisien gesek, yaitu koefisien gesek statis yang dilambangkan dengan μs dan koefisien gesek kinetis yang dilambangkan dengan μk.
Koefisien gesek statis berlaku pada gaya gesek statis yang bekerja pada benda diam atau tepat akan bergerak sedangkan koefisien gesek kinetis berlaku pada gaya gesek kinetis yang bekerja pada benda bergerak.
Berikut Rumus Gaya Gesek pada bidang miring untuk benda diam:
Untuk benda yang diam di atas bidang miring maka besar percepatannya adalah nol, sehingga berlaku Hukum I Newton sebagai berikut.
ΣFY = 0
N – w cos θ = 0
N – mg cos θ = 0
N = mg cos θ ………. Pers. (1)
ΣFX = 0
w sin θ – fs = 0
mg sin θ – μsN = 0
karena N = mg cos θ, maka
mg sin θ – μs(mg cos θ) = 0
mg sin θ – μsmg cos θ = 0
μsmg cos θ = mg sin θ
| μs | = | mg sin θ |
| mg cos θ |
Karena sin θ/cos θ = tan θ, maka
μs = tan θ ………. Pers. (2)
Dengan demikian, rumus koefisien gesek (statis) untuk benda yang diam di bidang miring kasar adalah sebagai berikut.
| μs = tan θ |
Rumus Gaya Gesek pada bidang miring untuk benda bergerak
Untuk benda yang mula-mula diam diatas bidang miring kemudian bergerak ke bawah sejajar bidang, maka pada benda berlaku Hukum II Newton sebagai berikut.
ΣFY = ma
N – w cos θ = ma
N – mg cos θ = ma
Karena tidak ada gerak dalam arah vertikal, maka a = 0 sehingga
N – mg cos θ = 0
N = mg cos θ ………. Pers. (3)
ΣFX = ma
w sin θ – fk = ma
mg sin θ – μkN = ma
karena N = mg cos θ, maka
mg sin θ – μk(mg cos θ) = ma
mg sin θ – μkmg cos θ = ma
μkmg cos θ = mg sin θ – ma
| μk | = | g sin θ – a |
| g cos θ |
Atau bisa kita tuliskan sebagai berikut.
| μk | = | tan θ | – | a | ………. Pers. (3) |
| g cos θ |
Jadi, besarnya koefisien gesek (kinetis) pada benda yang bergerak di atas bidang miring dapat kita tentukan dengan menggunakan persamaan berikut.
| μk | = | tan θ | – | a | |
| g cos θ |
| Keterangan: | ||
| N | = | Gaya Normal benda (N) |
| w | = | Gaya berat benda (N) |
| m | = | Massa benda (kg) |
| θ | = | Sudut kemiringan bidang |
| a | = | Percepatan benda (m/s2) |
| g | = | Percepatan gravitasi bumi (m/s2) |
Rumus Gaya Gesek Bidang Datar
Gaya gesek terjadi jika permukaan dua zat bersentuhan secara fisik. Menurut Leonhard Euler, ada dua macam gaya gesek yaitu gaya gesek statis (fs) dan gaya gesek kinetis (fk).
- Jika F penggerak > fs maksimum, maka benda bergerak dan yang bekerja adalah fk (gaya gesek kinetis).
- Jika F penggerak = fs maksimum maka benda dikatakan tepat akan bergerak. Sehingga gaya gesek yang bekerja pada benda = fs maks.
- Jika F penggerak < fs maks, maka benda dikatakan belum bergerak dan gaya gesek yang bekerja pada benda sebesar F penggerak.
Statis berarti diam. Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang terjadi antara dua benda pada saat benda tersebut akan bergerak. Berlaku Hukum Newton I ,yaitu berhubungan dengan gaya normal (N).
Keterangan :
N : gaya normal(N)
M : massa benda (kg)
g : percepatan gravitasi (N)
Besar gaya gesek bergantung pada kasar licinnya permukaan. Tingkat sifat kasar licinnya permukaan benda disebut koefisien gesek(μ) dan untuk gaya gesek statis disebut koefisien gesek statis(μs).
Berikut gambar grafik antara gaya normal dengan gaya gesek statis. Dari gradien grafik tersebut maka :
μs = tan α
μs = fs / N
fs = μs . N
keterangan:
fs= gaya gesek statis(N)
μs= koefisien gesek statis
N= gaya normal (N)
Nah itu lah informasi mengenai Rumus Gaya Gesek, semoga informasi yang kami bagikan ini bermanfaat.
