Pengertian dan Rumus Gaya Gesek beserta Contoh Soal Gaya Gesek

Pada pembahasan kali ini akan dibahas tentang pengertian gaya gesek, rumus gaya gesek, contoh gaya gesek, contoh soal gaya gesek, gaya gesekan, gaya gesek statis, gaya gesek kinetis, koefisien gesek atau koefisien gesekan.

Pengertian Gaya Gesekan

Manakah yang lebih mudah, mendorong sebuah peti di lantai kasar atau di lantai keramik yang beralas kain tebal? Gaya yang melawan arah gerak benda dinamakan gaya gesekan atau gaya friksi.

Dapatkah kamu menyebutkan benda yang mengalami gaya gesekan yang sering ditemui dalam kehidupan sehari-hari?

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

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

Besarnya gaya gesekan dipengaruhi berat benda dan kekasaran permukaan yang saling bersentuhan. Untuk permukaan yang licin, pengaruh gaya gesekan sangat kecil, bahkan dapat dikatakan tidak ada.

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

Ketika balok kayu ditarik, berangsur-angsur neraca pegas menunjukkan angka yang semakin besar. Hal ini berarti gaya gesekan statis memiliki angka yang bervariasi dari nol sampai nilai maksimum tertentu. Angka paling besar tercapai sesaat sebelum balok kayu bergerak. Angka inilah yang disebut gaya gesekan statis maksimum.

Rumus Gaya Gesekan

Pada gaya gesekan statis berlaku persamaan

Fs = μs N

Keterangan:
Fs = gaya gesekan statis
μs = koefisien gesekan statis
N = gaya normal

Pada gaya gesekan kinetis berlaku persamaan

Fk = μk N

Keterangan:
Fk = gaya gesekan kinetis
μk = koefisien gesekan kinetis
N = gaya normal
μk < μs
Fg = Fs atau Fk
besarnya koefisien gesekan kinetis adalah tetap

Gambar: Contoh Benda dan Gaya-gaya yang Bekerja

Contoh Soal Gaya Gesek

Sebuah benda yang massanya 50 kg berada pada bidang datar. Pada benda, gaya yang bekerja 200 N mendatar. Berapa percepatan pada benda itu jika
a. bidang licin;
b. bidang kasar dengan koefisien gesek = 0,3 (g = 10 m/s2)?

Pembahasan

Diketahui:
m = 50 kg
μ = 0,3
F = 200 N
g = 10 m/s2

Ditanya:
a. percepatan benda jika bidang licin = ...?
b. percepatan benda jika bidang kasar (μ = 0,3) = ...?

Jawab:

a. Bidang licin
F = m a maka a = F/m
                           = 200/50
                           = 4 m/s

Jadi, percepatan jika bidang licin = 4 m/s2.

b. Bidang kasar (μ = 0,3)
N = w
    = mg
    = 50 x 10 = 500 N

Fgesek = μ N
            = 0,3 x 500
            = 150 N

Ftotal = F – Fgesek
        = 200 – 150
        = 50 N

a = Ttotal/m
   = 50/50
   = 1 m/s

Jadi, percepatan jika bidang kasar = 1 m/s2.

Contoh Penerapan Gaya Gesek dalam Kehidupan Sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari, ada gaya gesekan yang menguntungkan, tetapi ada juga yang merugikan.

Berikut ini adalah contoh gaya gesekan yang menguntungkan.

1. Permukaan ban mobil dan ban sepeda motor dibuat tidak rata supaya dapat mencengkeram permukaan jalan.

2. Bagian bawah sepatu dan sandal dibuat dari bahan karet dan sejenisnya. Bentuknya dibuat tidak rata agar dapat menahan pemakainya agar tidak terpeleset.

Contoh gaya gesekan yang merugikan adalah sebagai berikut.

1. Pada mesin-mesin mobil, sepeda motor, atau mesin-mesin di pabrik selalu terjadi gesekan antara bagian-bagian mesin tersebut. Oleh karena itu, antara bagian mesin perlu dilindungi dengan cara diberi minyak pelumas atau oli.

2. Gotri sepeda yang dipasang pada punis dekat as roda perlu diberi vaselin agar tidak cepat aus.

Baca juga: Pengertian dan rumus gaya berat

Share this post