Contoh soal gaya gesek membahas interaksi antara dua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya gesek selalu bekerja berlawanan arah dengan gerakan relatif antara kedua permukaan tersebut. Koefisien gesek merupakan parameter yang menggambarkan seberapa besar gaya gesek yang terjadi di antara dua benda.
Terdapat dua jenis utama gaya gesek yaitu gesekan statis dan gesekan kinetik. Gesekan statis merupakan gaya yang mencegah gerakan relatif antara dua benda sedang bersentuhan dan belum bergerak. Setelah benda-benda tersebut mulai bergerak, muncul gesekan kinetik yang bertahan selama gerakan tersebut berlangsung.
Dalam perhitungan fisika, gaya gesek sering dimodelkan menggunakan hukum gesek Amontons yang menyatakan bahwa gaya gesek merupakan produk dari koefisien gesek antara dua benda dan gaya normal yang diberikan pada benda tersebut. Selain itu, pemahaman tentang gaya gesek penting dalam pengembangan teknologi, terutama dalam desain kendaraan, alat-alat mesin dan peralatan olahraga.
Contoh Soal Gaya Gesek
Pemahaman tentang gaya gesek bukan hanya penting dalam konteks fisika tetapi juga memiliki aplikasi praktis dalam berbagai aspek kehidupan dan teknologi. Berikut contoh soal gaya gesek:
1. Soal
Diketahui ada balok di atas lantai dengan berat massa 60 kg yang ditarik menggunakan besar gaya 300 N. Berapa kecepatannya jika koefisien gesek dihilangkan?
Jawaban:
∑F = m x a
300 N = 60 kg x a
300 N / 60 kg = a
5 m/s^2 = a
2. Soal
Jika ada suatu objek dengan massa 15 kg di atas permukaan datar dengan koefisien gesek statis 0,3, berapa besar gaya gesek statisnya?
Jawaban:
∑F = N – m x g
0 = N – 15 kg x 10 m/s^2
N = 150 Newton
Fs = Koefisien gesek statis x N
Fs = 0,3 x 150 Newton
Fs = 45 Newton
3. Soal
Terdapat objek A dan B yang saling berhimpitan memiliki massa masing-masing 40kg dan 30kg. Jika kedua objek itu didorong dengan gaya sebesar 150 Newton dan gaya gesek Newton, berapa percepatan dari kedua balok itu?
Jawaban:
∑F = m x a
F – Fs = m x a
150 Newton – 10 Newton = (40 kg+ 30 kg) x a
140 Newton = 70 kg x a
140 Newton / 70 kg= a
2 m/s^2 = a
Apa itu Gaya Gesek?
Gaya gesek merupakan gaya yang bekerja karena adanya sentuhan dari dua permukaan benda. Gaya gesek bekerja berlawanan arah dengan arah gerak benda. Gaya ini terjadi karena adanya sentuhan antara permukaan benda dengan bidang lintasan. Maka saat benda bergerak akan terbentuk gesekan antara keduanya.
Contoh gaya gesek misalnya saat Anda sedang mendorong meja. Jika permukaan suatu objek kasar, gaya gesek bisa semakin besar, begitu juga sebaliknya. Nilai besar dan kecilnya gaya gesek dipengaruhi oleh kasar atau licinnya suatu permukaan benda lainnya.
Jenis-jenis dan Rumus Gaya Gesek
Gesekan terbagi menjadi dua jenis yaitu statis dan kinetis. Berikut jenis-jenis gaya gesek dan rumusnya:
1. Gaya Gesek Statis
Gaya gesek statis terjadi antara dua benda padat yang tidak bergerak relatif satu sama lain. Gaya gesek statis biasanya terjadi saat suatu benda meluncur ke bawah bidang miring.
Gaya gesek statis bekerja saat permukaan dua benda bersentuhan tetapi tidak saling bergeser. Besarnya gaya statis bisa kita ketahui dari hasil koefisiensi gesek statis dikali dengan gaya normal benda, berikut rumusnya:
fs = μs x N
Keterangan:
fs: Besaran gaya gesek statis (N)
μs: Koefisien gesek statis (N)
N: Gaya normal (N)
Koefisien gaya gesek merupakan besaran yang dipengaruhi oleh kedua permukaan benda yang saling bersentuhan. Biasanya koefisien gaya gesek statis lebih besar dari kinetis.
2. Gaya Gesek Kinetik
Gaya gesek kinetik terjadi saat dua benda bergerak satu sama lain dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetik umumnya dinotasikan dengan μk dan biasanya lebih kecil dari gaya gesek statis pada material sama.
Gaya gesek kinetik bekerja saat permukaan benda bersentuhan saling bergerak. Kebalikan dari gaya gesek statis, gaya gesek kinetik berlaku pada benda bergerak. Berikut rumus gaya gesek kinetis:
fk = μk x N
Keterangan:
fk merupakan besaran gaya gesek kinetis (N)
μk merupakan koefisien gesek kinetis (N)
N merupakan gaya normal (N).
Demikian contoh soal gaya gesek dalam fisika dan materinnya yang bisa Anda pahami. Memahami materi gaya gesek dengan baik dapat memudahkan Anda saat mengerjakan soal ujian atau tugas sekolah mengenai gaya gesek.