Gaya Gesek [Terlengkap] : Pengertian, Rumus, Jenis, Contoh Gaya Gesek dan Contoh Soal

Posted on

Gaya gesek merupakan salah satu bahan ajar pada materi Fisika yang biasanya diajarkan pada kelas 10. Dalam kehidupan sehari-hari tentunya kita sering melakukan berbagai kegiatan yang berkaitan dengan gaya gesek. Salah satunya ketika anda bersepeda dan menghentikan laju sepeda dengan menginjak rem. Dibagian rem tersebut terdapat kampas rem yang didalamnya terjadi sebuah gesekan yang disebut dengan gaya gesek. Pada saat melakukan pengereman sepeda, maka posisi ban sepeda terhimpit oleh kampas rem dan membuat gesekan semakin besar sehingga mampu menghentikan laju sepeda.

Untuk mengetahui lebih lanjut tentang bagaimana sistem kerja dari gesekan tersebut, maka berikut ini kami akan jelaskan lebih lanjut informasi tentang Gaya Gesek, meliputi pengertian gaya gesek, Rumus gaya gesek, Jenis Gaya Gesek dan Contoh Soal Gaya Gesek dengan penjelasannya.

Pengertian Gaya Gesek

Gaya gesek merupakan sebuah gaya yang timbul akibat adanya dua permukaan benda yang saling bersinggungan atau bersentuhan.

Dalam bahasa Inggris, gaya gesek disebut dengan Force, sehingga simbol gaya yang digunakan adalah huruf f.

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

Gaya gesek memiliki arah berlawanan dengan arah gerak benda. Perhatikan gambar dibawah ini.

Baca Juga : Materi Gelombang Elektromagnetik

Besar gaya ditentukan berdasarkan kekasaran permukaan kedua bidang yang bersentuhan, semakin kasar permukaan suatu bidang maka semakin besar nilai gaya yang ditimbulkan, dan begitu pula sebaliknya.

Dari penjelasan diatas maka dapat disimpulkan bahwa nilai besar kecilnya gaya tergantung pada permukaan dua buah benda yang saling bersinggungan.

Rumus Gaya Gesek

Berikut ini rumus yang digunakan untuk mengukur gaya gesek yang terjadi pada suatu benda.

f = µ.N

Keterangan:

f : gaya gesek (newton)/N
µ : koefisien gaya gesek
N : gaya normal (newton)/N

Gesekan yang terjadi pada gaya gesek dibagi menjadi 2 jenis yaitu gaya statis dan gaya kinetik. Kedua jenis gesekan tersebut memiliki konsep dan sistem kerja yang berbeda, sehingga keduanya memiliki rumus-rumus yang berbeda. Dibawah ini penjelasan jenis gaya gesek.

Baca Juga : Materi Cermin Datar

Jenis Gaya Gesek

Gaya gesek dibagi menjadi 2 jenis, yaitu gaya statis dan gaya kinetik, berikut penjelasannya.

1. Gaya Gesek Statis (GGS)

Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang terjadi pada suatu benda saat diam.

Saat terjadi gaya dorong pada sebuah benda dan ketika benda masih tetap dalam keadaan diam dan tidak bergerak maka disimpulkan bahwa gerak gesekan yang terjadi lebih besar daripada gaya dorongan yang diberikan.

Rumus yang berlaku pada gaya gesek statis yaitu:

fs = µs.N

Keterangan:

fs : gaya gesek statis (newton)/N
µs : koefisien gaya gesek statis
N : gaya normal (newton)/N

Agar gaya statis bisa bergerak, maka minimum gaya yang diberikan harus lebih besar atau sama dengan gesekan benda.

Baca Juga : Materi Cermin Cembung

2. Gaya Gesek Kinetis

Gaya gesek kinetis adalah gaya yang dimiliki pada benda yang mengalami pergerakan.

Gaya gesek yang terjadi menyebabkan benda terhenti atau lambat namun tetap bisa bergerak.

Rumus yang berlaku pada gaya gesek kinetis yaitu:

fk = µk.N

Keterangan:

fk : gaya gesek kinetis (newton)/N
µk : koefisien gaya gesek kinetis
N : gaya normal (newton)/N

Contoh Gaya Gesek

Terdapat banyak contoh gaya gesek yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari. Berikut ini beberapa contoh diantaranya:

  • Olahraga terjun payung memanfaatkan gaya gesek antara parasut dengan udara sehingga parasut dapat mendarat dengan lebih baik.
  • Saat berjalan menggunakan sepatu, maka antara permukaan sepatu dan lantai akan mengalami gaya gesekan sehingga membuat telapak kaki menjadi tidak licin dan tidak tergelincir.
  • Ban mobil yang melaju di jalan beraspal dapat dikendalikan dengan baik karena pada saat pengoperasiannya terjadi gaya gesekan antar permukaan aspal dan ban mobil.
  • Saat mendorong atau menarik sebuah benda maka akan terjadi sebuah gaya gesek antar permukaan lantai dan permukaan benda, hal ini tentunya memudahkan untuk memindahkan lokasi benda.

Baca Juga : Materi Cermin Cekung

Contoh Soal Gaya Gesek

Sebuah benda bermassa 2kg terletak di lantai mendatar dan benda tersebut ditarik dengan gaya 4N ke atas hingga membentuk sudut 60o terhadap arah mendatar. Jika percepatan gravitasinya g = 10 m/s2, dengan koefisien gesek kinetis antara balok dan lantai adalah 0,1. Sedangkan koefisien gesek statisnya 0,2. Maka gaya gesek yang bekerja pada balok dan lantai adalah sebesar?

Penyelesaian:
Diketahui
:

m = 2 kg
F = 4 N
θ = 60o
g = 10 m/s2
μk = 0,1
μs = 0,2

Ditanyakan: f?
Jawab:

Berikut diagram gaya yang bekerja pada benda sesuai dengan pertanyaan diatas.

Gaya Normal
Pada pertanyaan diatas diketahui sumbu vertikal tidak bergerak, maka berlaku Hukum Newton 1, seperti berikut ini:

ΣFY = 0
N + F sin θ – w = 0
N = w – F sin θ
N = mg – F sin θ
N = (2 kg)(10 m/s2) – (4 N)(sin 60o)
N = 20 N – (4 N)(1/2 √3)
N = 20 N – 2√3 N
N = 16,6 N

Gaya Gesek Statis

fs = μsN
fs = (0,2)(15,6)
fs = 3,32 N

Gaya Tarik
Gaya yang bekerja segaris dengan gaya gesek adalah komponen gaya F dalam arah mendatar yaitu F cos θ. Untuk mengetahui balok bergerak atau tidak, maka hitung komponen gaya tersebut yaitu dengan cara:

FX = F cos θ
FX = (4)(cos 60o)
FX = (4)(1/2)
FX = 2 N

Kesimpulan
FX < fs maka artinya balok masih dalam keadaan diam. Karena itu, resultan gaya dalam arah sumbu-X memenuhi Hukum I Newton, yaitu sebagai berikut.
ΣFX = 0
FX – fs = 0
fs = FX
fs = 2 N

Jadi, gaya gesek yang bekerja pada benda dan lantai adalah sebesar 2 N.

Demikian artikel mengenai Materi Gaya Gesek. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.