Gaya Gesek Adalah: Pengertian, Rumus, Contoh Soal dan Pembahasannya [LENGKAP]

Gaya gesek adalah
ilustrasi oleh dribbble.com

Gaya gesek adalah suatu gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda bergerak.

Gaya gesek ini sering kita lakukan tanpa disadari, contohnya saat kita berkendara dan sesampai tempat tujuan kita akan menghentikan sepeda motor tersebut.

gaya gesek adalah

Pengertian Gaya Gesek

Gaya gesek adalah gaya yang berlawanan arah dengan arah gerak benda. Gaya ini terjadi karena sentuhan benda dengan bidang lintasan yang membuat gesekan antara keduanya saat benda akan mulai bergerak hingga benda bergerak.

Besarnya gaya gesek ini berdasarkan kekasaran permukaan kedua bidang yang bersentuhan, sehingga semakin kasar permukaan suatu bidang maka nilai gaya geseknya akan semakin besar.

gaya gesek adalah

Sesuai pada hukum I Newton, pada balok kayu yang terletak di atas meja bekerja gaya normal yang berlawanan arah dengan gaya berat. Jika sebuah arah gerak benda mendatar maka besarnya gaya normal (N) sama dengan berat benda (w).

Saat sebuah balok kayu ditarik dengan tali, gaya yang diperlukan dalam jumlah tertentu. Hal ini disebabkan karena adanya gaya gesekan antara permukaan balok dengan suatu permukaan meja yang arahnya berlawanan dengan arah gerak balok.

Gaya gesekan (Fg) yang terjadi ketika benda belum bergerak disebut dengan gaya gesekan statis (Fs), sedangkan pada suatu gaya gesekan yang terjadi sesudah benda bergerak disebut dengan gaya gesekan kinetis (Fk).

Jenis-jenis Gaya Gesek

Terdapat dua jenis gaya gesek yaitu Gaya Gesek Statis dan Kinetis. Berikut penjelasannya:

  • Gaya Gesek Statis (GGS)

Gaya Gesek Statis adalah gaya yang bekerja saat benda diam hingga tepat saat benda akan bergerak. Sebagai contoh, GGS dapat mencegah kamu untuk tergelincir dari tempat kamu berpijak. GGS juga dapat mencegah benda meluncur ke bawah pada bidang miring.

Baca juga:  Metode Penelitian Kualitatif: Pengertian, Ciri, Jenis dan Contohnya

Persamaan GGS:

fs  µs.N

Perhatikan gambar diatas untuk melihat arah-arah gaya. Karena setiap benda yang diam hingga tepat akan bergerak memiliki nilai GGS, maka benda tidak akan bergerak jika gaya yang diberikan lebih kecil dari nilai GGS (karena arah gaya yang diberikan dengan arah gaya gesek selalu berlawanan).

  • Gaya Gesek Kinetis (GGK)

Gaya gesek kinetis adalah gaya yang bekerja saat benda bergerak. Saat benda diam hingga tepat akan bergerak, gaya yang berkerja adalah GGS. Lalu, saat benda mulai bergerak maka gaya yang bekerja adalah GGK.

Rumus Gaya Gesek

  • Rumus gaya gesek statis

Fs = µs N

Keterangan:

Fs = Gaya gesek statis

µs = Koofesien gesekan statis

N = Gaya normal

  • Rumus gaya gesek kinetis

Fk = µk N

Keterangan:

Fk = Gaya gesek kinetis

µk = Koofesien gesekan kinetis

N = Gaya normal

µk < µs

Fg = Fs atau Fk

Besarnya koefisien gesekan kinetis adalah tetap.

Contoh Soal Gaya Gesek dan Pembahasan

  1. Sebuah balok 10 kg diam di atas lantai datar. Koefisien gesekan statis μs = 0,4 dan koefisien gesekan kinetis μk = 0,3. Tentukanlah gaya gesekan yang bekerja pada balok jika balok tersebut ditarik dengan gaya F sebesar 40 N membentuk sudut 60o terhadap arah mendatar!
Pembahasan:
gaya gesek adalah

Gaya-gaya yang bekerja pada benda diperlihatkan pada gambar di atas. Karena pada sumbu vertikal tidak ada gerak, maka berlaku

ΣFY = 0

Jawab:
  • Gaya normal

(N + F sin 60o) – w = 0

N = w – F sin 60o

N = mg – F sin 60o

N = (10 kg)(10 m/s2) – (40 N)( ½ √3)

N = 100 N – 20√3 N

N = 65,36 N

  • Gaya gesek statis

fs = μs N

fs = (0,4)(65,36 N)

fs = 26,14 N

  • Gaya tarik arah horizontal

F = F cos 60o

F = (40 N) (½)

F = 20 N

Karena F < fs maka benda masih dalam keadaan diam. Oleh karena itu gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek statis sebesar fs = 26,14 N.

Baca juga:  Sudut Pandang Orang Pertama, Ketiga : Pengertian, Jenis, Ciri dan Contohnya

2. Sebuah balok es dengan massa 20 Kg tidak bergerak diatas  lantai datar. Koefisien esekan statis benda tersebut sebesar µs = 0,4 dan koefisien gesekan kinetis nya sebesar µk = 0,3. Balok es tersebut dikenai gaya dengan ditarik sebesar 60 N dan membentuksudut 60o terhadap lantai. Maka berapa gaya gesek yang dialami balok es?

Pembahasan:

Diketahui:

  • = 20 Kg
  • µs = 0,4
  • µk = 0,3
  • F = 60N

Karena pada sumbu Y benda tidak bergerak maka

∑Y = 0

Jawab:

Gaya normal

  • F. sin 60o– w = 0
  • w – F. sin 60o 
  • m.g – F. sin 60o 
  • 20 Kg. 10m/s2 – 60. 1/2√3 /
  • 200 – 52,2
  • 147,8N

Gaya gesek statis

fs µs.N

fs = 0,4. 147,8 N

fs = 59,12 N

Jadi gaya gesek yang dialami balok es tersebut sebesar 59,12N.

3. Balok kayu bermassa 100 kg diletakan di lantai dan ditarik dengan koefisien gesek statis kotak dengan lantai 0,5. Berapa besar gaya gesek statisnya?

Pembahasan:

Diketahui:

  • m=100 kg
  • μs =0,5
  • g= 9,8 m/s²

Jawab:

fs= μs . N

= μs .( m.g)

= 0,5 . (100 kg . 9,8m/s²)

= 490 N

Jadi, Besar gaya statis nya yaitu 490 N

Demikian ulasan tentang gaya gesek baik pengertian, rumus, conoth soal beserta pembahasannya. Semoga bermanfaat!

Referensi: rumuspintar.com

Tertarik dunia sains dan kepenulisan.