gesekan dan bidang miring

GESEKAN DAN BIDANG MIRING Cici Marlina Rahayu

[email protected]

AbstrakPada praktikum ini dilakukan dua percobaan yakni, menentukan koefisien gesek kinetik dan koefisien

gesek statis, serta mengetahui dan menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi koefisien gesekan kinetik dan statis. Dapat diketahui bahwa gaya gesek adalah gaya yang menghambat gerak benda yang bergeser (bergerak) disepanjang permukaan (lintasan). Gaya gesek bekerja sejajar dengan bidang sentuh, melawan kecepatan gerak benda dan besarnya gaya gesek bergantung pada sifat bahan yang saling bersentuhan. Pada percobaan pertama yaitu, menentukan koefisien gesekan kinetik (µk), dimana gesekan kinetik tersebut timbul ketika suatu benda melintasi suatu bidang datar dengan kecepatan tertentu. Dimana permukaan tersebut berada pada gerakan relatif satu sama lain. Dan pada percobaan kedua ialah menenukan koefisien gesekan stastis (µs), koefisien gesek statis ini dipengaruhi oleh sifat dari bahan yang digunakan. Karena itu, pada percobaan kedua ini terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi jalannya praktikum.Kata kunci: Gaya gesek, koefisien gesek kinetik, koefisien gesek statis

I. PENDAHULUANA. Latar Belakang

Gesekan akan terjadi bila antara dua buah permukaan benda saling bersentuhan satu sama lain, baik itu terhadap udara, air ataupun benda padat. Ketika sebuah benda bergerak, maka permukaan benda tersebut akan bersentuhan dan terjadi gesekan antara kedua buah benda. Gaya gesekan juga selalu terjadi antara permukaan benda padat yang bersentuhan, sekalipun benda tersebut sangat licin. Pada permukaan benda yang sangat licin, akan terlihat kasar dalam skala mikroskopis. Ketika sebuah benda bergerak, misalnya ketika sebuah buku didorong diatas permukaan meja, gerakan buku tersebut mengalami hambatan dan akhirnya akan berhenti, karena terjadi sebuah gesekan antara permukaan buku dengan permukaan meja serta gesekan antara permukaan buku dengan udara. Dalam hal ini, jika permukaaan suatu benda bergesekan dengan permukaan benda lain, masing-masing benda akan melakukan gaya gesek antara satu dengan yang lain.

B. Dasar Teori

Gambar 1 Grafik hubungan antara gaya gesek (fges) dan gaya sejajar bidang yang diberikan pada benda.

Hubungan antara gaya gesek (fges) dan gaya F yang sejajar bidang pada sebuah benda ditunjukkan pada gambar 1. Grafik tersebut memperlihatkan bahwa saat benda belum diberi gaya atau F = 0, gaya gesek belum bekerja atau fges = 0. Ketika besar gaya F dinaikkan secara perlahan , benda tetap diam hingga dicapai keadaan di mana benda tepat akan bergerak. Pada keadaan ini gaya gesekan selalu sama dengan gaya yang diberikan atau secara matematis fges = F. Gaya gesek yang bekerja pada saat benda dalam keadaan diam disebut gaya gesek statis. Pada keadaaan benda tepat akan bergerak, besar gaya F tepat sama dengan gaya gesek statis maksimum. Besar gaya gesekan statis maksimum sebanding dengan gaya normal antara benda dan bidang. Konstanta kesebandingan antara besar gaya gesek statis maksimum dan gaya normal disebut koefisien gesek statis. Dengan demikian, secara matematis besar gaya gesek statis maksimum memenuhi persamaan:

fs,maks = µs N..............................................................................(1)dengan, µs = koefisien gesek statis N = gaya normal.

Persamaan 1 hanya berlaku ketika benda tepat akan bergerak. Persamaan ini juga menunjukkan bahwa selama gaya F yang diberikan pada benda lebih kecil dari pada atau sama dengan gaya gesek statis (F ≤ fs,maks), benda tetap dalam keadaan diam. Pada keadaan ini berlaku :

fges ≤ µs N...................................................................................(2) ketika gaya Fyang diberikan lebih besar daripada besar gaya gesek statis maksimum, F

> fs,maks, benda akan bergerak. Pada keadaan bergerak, gaya gesek yang bekerja disebut gaya gesek kinetik. Gaya gesek kinetik memenuhi persamaan:

fges = fk = µk N........................................................................(3)dengan, µk = koefisien gesek kinetik, N = gaya normal.Persamaan 3 memperlihatkan bahwa gaya gesek kinetik besarnya lebih kecil daripada gaya

gesek statis. Hal ini menunjukkan bahwa koefisien gesek kinetik selalu lebih kecil daripada koefisien gesek statis ( µk > µs ). Benda yang dikerahkan bergantung pada keadaan dua buah permukaan bidang yang bergesekan. Hal ini disebabkan besarnya koefisien gesekan bergantung pada sifat alamiah kedua benda yang bergesekan, diantaranya kering atau basahnya dan kasar atau halusnya permukaan benda yang bergesekan.

( Tipler, 1991 )

II. METODOLOGI :Pada percobaan gesekan dan bidang miring ini melakukan dua buah praktikum, yakni:

praktikum untuk menentuka koefisien gesek kinetik dan praktikum menentukan koefisien gesek statis. Pada kedua praktikum ini masing-masing menggunakan alat dan bahan yan berlainan.

Pada percobaan I menentukan koefisien gesek kinetik, alat dan bahan yang digunakan antara lain: sebuah air track (benda 1), 3 buah bandul berbeda (benda 2), tali atau benang secukupnya, dua buah sensor waktu, sebuah mesin blower, dan sebuah alat ukur pembaca sensor otomatis.

Gambar 2 salah satu gambaran alat untuk menentukan koefisien gesek kinetik.Dapat dilihat pada gambar 1 bahwa cara kerja dari percobaan I ini ialah, ketika blower

dinyalahkan dan menggerakkan air track sebagai benda 1, maka bandul (benda 2) akan bergerak ke bawah. Saat air track melewati kedua buah sensor, waktu yang didapatkan tersimpan pada alat otomatis, serta dapat diketahui dan dicatat hasil ∆t.

Percobaan II adalah menentukan koefisien gesek statis. Pada percobaan ini, ada dua tahap yang dilakukan, yakni balok dilapisi dengan alumunium dan balok tanpa lapisan alumunium. Alat dan bahan yang digunakan antara lain ialah, selembar alumunium yang melapisi bagian bawah balok, sebuah balok, 5 buah lempengan (beban), tali secukupnya, sebuah katrol, dan sebuah alat bidang miring yang dilengkapi busur.

Gambar 3 salah satu cara untuk menentuka koefisien gesek statis.Pada percobaan II ini ada dua tahapan, yaitu balok dilapisi dengan alumunium dan tanpa

lapisan alumunium diletakkan di atas alat bidang miring, lalu alat tersebut digeser sedikit demi sedikit kebawah. Setelah dirasa balok mengeluarkan fges, hasil sudut dari sebuah busur dapat dilihat dan dicatat nilai sudutnya. Selanjutnya menambahkan lempengan satu persatu di gantungan beban. Hal ini dilakukan terus menerus hingga 5 buah lempengan dan di ganti dengan tahapan kedua.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN1. Hasil Percobaan

s1 (m) s2 (m)0,1 0,95

M1 = 95 gram = 0,095 kgM2 = 10 gram = 0,01 kg 20 gram = 0,02 kg 30 gram = 0,03 kgPercobaan I :Koefisien gesek kinetik :

10 gram∆t1 (s) ∆t2 (s)4,4185 1,23124,7046 1,33015,8124 1,32764,0169 1,22974,3864 1,2604

20 gram∆t1 (s) ∆t2 (s)

4,90880,93599

4,84320,94963

3,68970,85852

4,80730,84676

5,01860,85925

30 gram∆t1 (s) ∆t2 (s)

5,74860,71276

5,35310,71585

5,31220,75687

4,3755 0,7394

74,1746 0,7547

Percobaan II :Koefisien gesek statis :

awal 13⁰ 15⁰kepin

gmassa (gram) dengan al tanpa al

1 0,6 12 132 0,4 9 123 0,4 8 114 0,3 8 105 0,3 7 8

µ̅ µ̅

2. PembahasanGaya gesek adalah gaya yang menghambat gerak benda bergeser (bergerak) disepanjang

lintasan (permukaan). Gaya gesek bekerja sejajar dengan bidang sentuh (permukaan), melawan kecepatan gerak benda dan besarnya gaya gesek bergantung paa sifat bahan yang saling bersentuhan. Pada percobaan I yakni, menentukan konstanta gesekan kinetik prinsipnya adalah dimana gesekan kinetik itu timbul ketika suatu benda melintasi suatu bidang datar dengan kecepatan tertentu yang mana permukaannya berada dalam gerakan relatif satu sama lain, besarnya gaya gesek kinetik sebandng dengan gaya normal benda yang bekerja pada bidang sentuh dan selalu berlawanan dengan kecepatan gerak benda relatif terhadap bidang sentuh lintasan.

Saat air track (benda 1) bergerak dan melewati dua buah sensor maka waktu akan tercatat otomatis pada alat pencatat waktu. Pada alat tersebut waktu yang tercatat dalam ∆t1 dan ∆t2. Percobaan ini di lakukan 3 kali dengan 3 buah bandul (benda2) sebanyak 5 buah variasi, yakni bandul 0,01 kg, 0,02 kg, 0,03 kg.

Dari data yang didapatkan, dapat dipergunakan untuk menghitung koefisien kinetik dengan menggunakan persamaan berikut:

dimana, µk : koefisien gesek kinetikW2 : gaya berat beban 2W1 : gaya berat beban 1a : percepatan benda (m/s2)persamaan 4 didapatkan dari system (Gambar 2) yang dapat digambarkan, sebagai berikut:

Gerak pada sistem 1 (benda 1):ΣF=0

W1-N=0

W1=N

Fk=µk.N => = fk

Gerak pada sistem 2 (benda 2):ΣF=m2.a

W2-T=m2.aT=W2-m2.a

=m2.g-m2.a

ΣFx=m1.aT-fk=m1.a(m2.g-m2.a)-fk=m1.aFk=m2g-m2a-mia

........................................................................(5)persamaan 5 jika disederhanakan akan sama seperti persamaan 4.

Dari persamaan diatas dapat dihitung (µk):m2=0,01 kg => µk=0,067655± 0,000001m2=0,02 kg => µk=0,23405± 0,0012358m2=0,03 kg => µk=0,1029±0Berdasarkan teori yang ada, besarnya suatu koefisien kinetik (µk) sama, dikarenakan besarnya koefisien kinetik hanya dipengaruhi oleh sifat bahan.

Pada percobaan II yaitu menentukan koefisien gesek statis. Prinsip kerjanya adalah gesekan statis akan timbul ketika benda tepat akan bergerak dengan ϴ sudut tertentu. Untuk mengetahui besarnya koefisien gesek statis dapat diketahui dengan persamaan:µs=tanϴ....................................................................................................(6)dimana persamaan ini dapat diketahui dari Gambar 3 dan dapat digambarkan sebagai berikut:

Untuk sistem beban 1:Σfy=0

0=N-W1.cosϴN=W1.cosϴ

Fs=µs.Nµs=fs/N

Untuk sistem beban 2:F1=m2.akarena benda diam, maka:

F1=m2(0)W2-T=0

T=W2

ΣFx=mt.aW1.sinϴ=W2-fs=m.am1.g.sinϴ+m2.g-µs.W1.cosϴ=mtot.am1.g.sinϴ-µs.w1.cosϴ=(m1+m2)a-m2.gm1.g(sinϴ-µs.cosϴ)=(m1+m2)g-m2.gm1.g(sinϴ-µs.cosϴ)=m1.g+m2.g-m2.gsinϴ=µs.cosϴµs=sinϴ/cosϴµs=tanϴdengan menggunakan µs=tanϴ (persamaan 6)didapatkan:µs tanpa alumunium : 0,190934±0,000002µs dengan alumunium : 0,154961±0,00000176

dapat dilihat bahwa besar µs tanpa alumunium dan dengan alumunium tidak sama. Hal ini dikarenakan µs dengan alumunium lebih kecil dibandingkan dengan µs tanpa alumunium. Hal ini dikarenakan licinnya (halusnya) permukaan alumunium, sehinggga gesekan pada permukaan balok menjadi lebih kecil,sudut ϴ pun akan lebih kecil untuk dapat menggerakkan balok kayu. Hal ini membuktikan bahwa sifat bahan yang bersentuhan berpengaruh dalam percobaan ini.

Dari kedua percobaan ini dapat dilihat bahwa µk > µs, hal ini disebabkan karena gaya geseg statis yang menahan benda saat diam (tepat akan bergerak) lebih besar dibandingkan gaya gesek kinetik yang menahan benda ketika bergerak, hal ini juga dipengaruhi oleh sifat permukaan benda.

Oleh karena itu, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya koefisien gesek kinetik (µk) dan statis (µs), antara lain:

1. Massa beban2. Massa benda3. Gaya normal4. Sifat permukaan benda :

Permukaan halus µs kecilPemukaan kasar µs besar.

IV. KESIMPULAN1. Koefisien statis (µs) ditentukan pada bidang miringdengan persamaan µs=tanϴ.

µs tanpa alumunium : 0,190934±0,000002 µs dengan alumunium : 0,154961±0,00000176

2. Koefisien kinetik (µk) ditentukan oleh bidang datar dengan menggunakan

persamaan: m2=0,01 kg => µk=0,067655± 0,000001 m2=0,02 kg => µk=0,23405± 0,0012358 m2=0,03 kg => µk=0,1029±03. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya µs dan µk, diantaranya : Sifat permukaan benda (halus atau kasar) Massa beban Massa benda Gaya normal

V. DAFTAR PUSTAKAGiancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit ErlanggaHalliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit ErlanggaYoung, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan),Jakarta : Penerbit

ErlanggaTipler, Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Erlangga. Jakarta

VI. LAMPIRAN Koefisien gesek kinetik

10gram

∆t1 (s) ∆t2 (s) V1 (m/s) V2 (m/s) a (m/s²) µk ∆µk

4,4185 1,2312 0,0226321150,77160493

8 0,3130852460,06539

6 -0,002259652

4,7046 1,3301 0,0212557920,71423201

3 0,2682502940,07035

1 0,00269579

5,8124 1,3276 0,0172045970,71557698

1 0,26934443 0,07023 0,002574859

4,0169 1,2297 0,0248948190,77254614

9 0,3137935790,06531

8 -0,002337941

4,3864 1,2604 0,0227977380,75372897

5 0,2987303320,06698

2 -0,000673056

µ̅0,06765

5 0,000001

20gram


4,90880,9359

9 0,0203715781,01496810

9 0,54197119 0,240098 0,00604768

4,84320,9496

3 0,0206475061,00038962

50,52650162

3 0,241808 0,007757474

3,68970,8585

2 0,2574735071,10655546

80,60956441

9 0,232627 -0,00142315

4,80730,8467

6 0,0208016971,12192356

70,66225251

6 0,226804 -0,007246572

5,01860,8592

5 0,0199258761,10561536

20,64315173

1 0,228915 -0,005135432µ̅ 0,23405 0,0012358

30gram


5,74860,7127

6 0,017395541,33284696

1 0,9348307460,09667

7 -0,0062231965,3531 0,7158 0,018680764 1,32709366 0,926751908 0,09757 -0,005330272

5 5

5,31220,7568

7 0,0188245921,25516931

6 0,8289977080,10837

4 0,005474139

4,37550,7394

7 0,022854531 1,28470391 0,868390424 0,10402 0,001120208

4,1746 0,7547 0,0239543911,25877832

3 0,8336573960,10785

9 0,004959121µ̅ 0,1029 0

Koefisien gesek statisPercobaan

2awal 13⁰ 15⁰

kepingmassa (gram)

dengan al µs ∆µs tanpa al µs ∆µs

1 0,6 12 0,212556 0,0575952 13 0,230868 0,0399342 0,4 9 0,158384 0,0034232 12 0,212556 0,0216223 0,4 8 0,14054 -0,0144208 11 0,19438 0,0034464 0,3 8 0,14054 -0,0144208 10 0,176326 -0,0146085 0,3 7 0,122784 -0,0321768 8 0,14054 -0,050394

µ̅ 0,154961 0,00000176 µ̅ 0,190934 0,000002

1.2. Dasar Teori1.2.1. Gaya Gesek

Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerakbenda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentuk padat, melainkan dapat pula berbentuk cair, ataupun gas. Gaya gesek antara dua buah benda padat misalnya adalah gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan gaya antara benda padat dan cairan serta gas adalahgaya Stokes. Di mana suku pertama adalah gaya gesek yang dikenal sebagai gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan suku kedua dan ketiga adalah gaya gesek pada benda dalam fluida.

Gaya gesek dapat merugikan dan juga bermanfaat. Panaspada poros yang berputar, engsel pintu dan sepatu yang aus adalah contoh kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek. Akan tetapi tanpa gaya gesek manusia tidak dapat berpindah tempat karena gerakan kakinya hanya akan menggelincir di atas lantai. Tanpa adanya gaya gesek antara ban mobil dengan jalan, mobilhanya akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut.

Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya elektrostatik pada masing-masing permukaan. Dulu diyakini bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesek (atau tepatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan yang kasar, akan tetapi dewasa ini tidak lagi demikian. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya (efek lotus) pada permukaan daun (misalnya setetes air di atas daun keladi).

Terdapat dua jenis gaya gesek antara dua buah benda yang padat saling bergerak lurus, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis, yang dibedakan antara titik-titik sentuh antara kedua permukaan yang tetap atau saling berganti (menggeser). Untuk benda yang dapat menggelinding, terdapat pula jenis gaya gesek lain yang disebut gaya gesek menggelinding (rolling friction). Untuk benda yang berputar tegak lurus pada permukaan atau ber-spin, terdapat pula gaya gesek spin (spin friction). Gaya gesek antara benda padat dan fluida disebut sebagai gaya Coriolis-Stokes atau gaya viskos (viscous force).

Gaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak bergerak relatif satu sama lainnya. Seperti contoh, gesekan statis dapat mencegah benda meluncur ke bawah

padabidang miring. Koefisien gesek statis umumnya dinotasikan dengan μs, dan pada umumnya lebih besar dari koefisien gesek kinetis.

Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah gaya yang diaplikasikan tepat sebelum benda tersebut bergerak. Gaya gesekan maksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari koefisien gesek statis dikalikan dengan gaya normal f = μs Fn. Ketika tidak ada gerakan yang terjadi, gaya gesek dapat memiliki nilai dari nol hingga gaya gesek maksimum. Setiap gaya yang lebih kecil dari gaya gesek maksimum yang berusaha untuk menggerakkan salah satu benda akan dilawan oleh gaya gesekan yang setara dengan besar gaya tersebut namun berlawanan arah. Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan gerakan terjadi. Setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statis tidak lagi dapat digunakan untuk menggambarkan kinetika benda, sehingga digunakan gaya gesek kinetis.

Gaya gesek kinetis (atau dinamis) terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lainnya dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetis umumnya dinotasikan dengan μk dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis untuk material yang sama.

Yang memperngaruhi gaya gesek adalah sebagai berikut :1. Koefisien gesekan ( μ ) adalah tingkat kekasaran permukaan yang bergesekan. Makin kasar

kontak bidang permukaan yang bergesekan makin besar gesekan yang ditimbulkan.Jika bidang kasar sekali , maka μ = 1.Jika bidang halus sekali , maka μ = 0.

2. Gaya normal (N) adalah gaya reaksi dari bidang akibat gaya aksi dari benda. Makin besar gaya normalnya makin besar gesekannya.

Cara merumuskan gaya normal adalah dengan memakai persamaan hukum I Newton, yaitu ;

Benda di atas bidang datar ditarik gaya mendatar

N = w = m.g Benda di atas bidang datar ditarik gaya membentuk sudut

Benda di atas bidang miring membentuk sudut

1.2.2. Hubungan antara Gaya Gesek dengan Hukum Newton 1 dan Hukum Newton 2.Hukum pertama Newton menyatakan bahwa sebuah benda dalam keadaaan diam atau

bergerak dengan kecepatan konstan akan tetap diam atau akan terus bergerak dengan kecepatan kostan kecuali ada gaya eksternal yang berkerja pada benda itu. Kecenderungan yang digambarkan dengan mengatakan bahwa benda mempunyai kelembaman.

Pada Hukum pertama dan kedua Newton dapat dianggap sebagai definisi gaya. Gaya adalah suatu pengaruh pada sebuah benda yang menyebabkan benda mengubah kecepatannya, artinya, dipercepat. Arah gaya adalah percepatan yang disebabkan jika gaya itu adalah satu-satunya gaya yang bekerja pada benda tersebut. Besaran gaya adalah hasil kali massa benda dan besaran percepatan yang dihasilkan gaya.

Sedangkan Massa adalah sifat instrinsik sebuah benda yang mengukur resistansinya terhadap percepatan.

F = m.a

Hukum kedua Newton menetapkan hubungan antara besaran dinamika gaya dan massa dan kinematika percepatan, kecepatan dan perpindahan. Hal ini bermanfaat karena memungkinkan menggambarkan aneka gejala fisika yang luas dengan menggunakan sedikit hukum gaya yang relative mudah.

BAB IIALAT DAN BAHAN

2.1. Peralatan yang Digunakan1) Papan luncur2) Mistar ukur3) Stopwatch

2.2. Bahan yang Digunakan1) 3 buah balok kayu

BAB IIIMETODA KERJA

1. Diletakkan balok di atas bidang luncur pada tempat yang sudah diberi tanda. Ukur panjang lintasan yang akan dilalui oleh benda (St).

2. Diangkat bidang luncur perlahan-lahan hingga balok pada kondisi akan meluncur. Diukur posisi vertikal (y) dan horizontal (x) balok.

3. Diangkat bidang luncur sedikit ke atas lagi hingga balok meluncur. Dengan menggunakan stopwatch diukur waktu yang diperlukan balok selama meluncur sepanjang lintasan tadi.

4. Diulang percobaan nomor 1 sampai 3 lima kali, kemudian hitung koefisien gesek statis (µs), percepatan (a), koefisien gesek kinetis (µk), dan kecepatan benda pada saat mencapai ujung bawah bidang luncur (Vt).

5. Dilakukan percobaan diatan dengan menggunakan benda lain.

BAB IVDATA PENGAMATAN DAN PERHITUNGAN

4.1. Data PengamatanBerdasarkan data percobaan dan perhitungan yang telah dilakukan tanggal 21 Oktober 2011, maka dapat dilaporkan hasil sebagai berikut.

Keadaan ruangan P (cm)Hg T (oC) C (%)

Sebelum percobaan 74,6 30,5 65 %

Sesudah percobaan 74,7 30 77 %

Balok AMassa : 114,6 gram

No

x y r t sin cos µs µk a v α

α α

1 34,4 25,3 42,82 0,7 0,59

1 0,803 0,736 0,217 408,16

285,71

36,29

2 33,3 25,8 42,1 0,8 0,613 0,791 0,775 0,372 312,5 250 37,7

3

x 33,85

25,55

42,46

0,75

0,602 0,797 0,755

5 0,294 360,33

267,85

37,01

∆x 0,55 0,25 0,36 0,05

0,011 0,006 0,019

50,077

5 47,83 17,85 0,72

Balok BMassa : 123,1 gram

No x y r t sinα cosα µs µk A v α

1 29 25,5 38,62

0,6 0,660 0,751 0,87

80,12

4555,5

5333,

3 41,29

2 28,5 25,8 38 0,6 0,663 0,75 0,88

40,12

8555,5

5333,

3 41,52

x 28,75

25,55

38,31

0,6

0,6615

0,7505

0,881

0,126

555,55

333,3

41,405

∆x 0,25 0,25 0,31 0 0,0015

0,0005

0,003

0,002 0 0 0,115

Balok CMassa : 109,2 gram

No x y r t sin

αcosα µs µk a v α

1 28,2 25,4 37,9

0,79 0,67 0,74 0,905 0,46

3320,5

1253,2

0 42,06

2 28,5 25,3 38,1

0,69 0,65 0,74 0,892 0,29

9420,1

6289,9

1 41,29

x 28,35

25,35 38 0,7

4 0,66 0,74 0,8985

0,381

370,33

271,55

41,675

∆x 0,15 0,05 0,1 0,05 0,01 0 0,006

50,08

249,82

536,35

5 0,385

4.2. Perhitungan1. Balok A Perhitungan x

= 0,55

Ketelitian = = = 98,37 %

Perhitungan y

= 0,25


Perhitungan r

= 0,36


Perhitungan t

= 0,05


Perhitungan sin α

= 0,011


Perhitungan cos α

= 0,006


Perhitungan µs

= 0,0195


Perhitungan µkg = 980 cm/s2

= 0,0775


Perhitungan ast = 100cm

= 47,33


Perhitungan V

= 17,85


Perhitungan α

= 0,72


2. Balok B Perhitungan x

= 0,25


Perhitungan y

= 0,15


Perhitungan r

= 0,31


Perhitungan t

= 0

Ketelitian = = = 100 %

Perhitungan sin α

= 0,0015


Perhitungan cos α

= 0,0005


Perhitungan µs

= 0,003



= 0,002 Ketelitian = = = 98,41 %


= 0


Perhitungan V

= 0


Perhitungan α

= 0,115


3. Balok C Perhitungan x

= 0,15


Perhitungan y

= 0,15


Perhitungan r ,1

= 0,1


Perhitungan t

= 0,05


Perhitungan sin α

= 0,01


Perhitungan cos α

= 0


Perhitungan µs

= 0,0065



= 0,082 Ketelitian = = = 78,47 %


370,33

= 49,825


Perhitungan V

= 36,355


Perhitungan α

= 0,115


BAB VPEMBAHASAN

Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentuk padat, melainkan dapat pula berbentuk cair, ataupungas. Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya elektrostatik pada masing-masing permukaan. Dulu diyakini bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesek (atau tepatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan yang kasar.

Permukaan bidang yang kasar akan membuat gesekan semakin besar sehingga kecepatan laju balok sedikit lambat atau lebih cepat balok yang permukaannya licin atau halus, pada saat mendorong benda secara terus-menerus maka akan muncul fs (arah gaya gesek) yang membesar sampai benda itu tepat bergerak, setelah benda bergerak, gaya gesek menurun sampai mencapai nilai yang tepat, keadaan itu dikenal dengan gaya gesek kinetis. Maka gesekan kinetis akan besar ketika sedut kemiringan itu rendah, sedang semakin tinggi gaya gesek semakin kecil.

Maka percepatannya akan berbeda antara balok yang beratnya ringan dengan yang lebih berat. Sebab massa juga mempengaruhi kecepatan dan gaya. Seperti pada Hukum Newton 2

F = m. a

Dari rumus tersebut dapat dibuktikan bahwa massa dan percepatan berbanding lurus.Pada sudut kemiringan bidangnya lebih besar benda yang lebih berat dikarenakan terjadi

tekanan pada bidang miring dengan berat benda yang menyebabkan hambatan, sedangkan benda yang lebih ringan akan mengalami tekanan pada bidang lebih kecil, yang menghasilkan sudut kemiringan lebih kecil pula.

Kecepatannya lebih cepat yang ringan, karena berat balok mempengaruhi tekanan balok ke bidang kasar, sehingga gesekan semakin besar, bisa dihubungkan dengan W = m x g. jadi ada gravitasi yang mempengaruhi gesekan dan mempengaruhi terhadap kecepatan.

Kecepatan pada Balok A, massa = 114,6 gram

Kecepatan pada Balok B, massa 123,1 gram

Kecepatan pada Balok C, massa 123,1 gram

BAB VIKESIMPULAN

Dari percobaan, pengamatan dan perhitungan yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut.

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

Massa pada balok mempengaruhi kecepatan meluncur balok tersebut diatas bidang miring Sudut kemiringan bidang mempengaruhi kecepatan dan waktu tempuh balok saat meluncur Perhitungan hasil percobaan dilakukan dengan bantuan fungsi SD pada kalkulator

LAMPIRANTugas Akhir

1. Apa yang dapat anda simpulkan hubungan antara kekasaran balok (koefisien gesek statis) dengan sudut kemiringan bidang luncur.

2. Jika dua balok yang beratnya berbeda tetapi kekasarannya sama, apa yang dapat anda simpulkan mengenai:

a. Sudut kemiringan bidangnyab. Percepatan (pada α yang sama)c. Kecepatan pada jarak tempuh dan waktu yang sama. Perkuat pendapat anda dengan rumus-

rumus yang berlaku pada teori.

Jawab1. Permukaan bidang yang kasar akan membuat gesekan semakin besar sehingga kecepatan laju

balok sedikit lambat atau lebih cepat balok yang permukaannya licin atau halus, pada saat mendorong benda secara terus-menerus maka akan muncul fs (arah gaya gesek) yang membesar sampai benda itu tepat bergerak, setelah benda bergerak, gaya gesek menurun sampai mencapai nilai yang tepat, keadaan itu dikenal dengan gaya gesek kinetis. Maka gesekan kinetis akan besar ketika sedut kemiringan itu rendah, sedang semakin tinggi gaya gesek semakin kecil

2. a. Sudut kemiringan bidangnya lebih besar benda yang lebih berat dikarenakan terjadi tekanan pada bidang miring dengan berat benda yang menyebabkan hambatan, sedangkan benda yang lebih ringan akan mengalami tekanan pada bidang lebih kecil, yang menghasilkan sudut kemiringan lebih kecil pula.

b. Maka percepatannya akan berbeda antara balok yang beratnya ringan dengan yang lebih berat. Sebab massa juga mempengaruhi kecepatan dan gaya. Seperti pada Hukum Newton 2

F = m. aDari rumus tersebut dapat dibuktikan bahwa massa dan percepatan berbanding lurus.

c. Kecepatannya lebih cepat yang ringan, karena berat balok mempengaruhi tekanan balok ke bidang kasar, sehingga gesekan semakin besar, bisa dihubungkan dengan W = m x g. jadi ada gravitasi yang mempengaruhi gesekan dan mempengaruhi terhadap kecepatan.

Kecepatan pada Balok A, massa = 114,6 gram

Kecepatan pada Balok B, massa 123,1 gram

Kecepatan pada Balok C, massa 123,1 gram

DAFTAR PUSTAKA

Giancoli, Douglas C., 2001, Fisika Jilid I (terjemahan), Jakarta : Penerbit Erlangga

Halliday dan Resnick, 1991, Fisika Jilid I, Terjemahan, Jakarta : Penerbit Erlangga

Young, Hugh D. & Freedman, Roger A., 2002, Fisika Universitas (terjemahan),Jakarta : Penerbit Erlangga

Tipler, Paul A. 1991. Fisika Untuk Sains dan Teknik. Erlangga. Jakarta

Buku Penuntun Praktikum Fisika Dasar . Universitas Pakuan. Bogor

I. Judul percobaan : Gaya pada bidang miringII. Tujuan percobaan :

- untuk menyelidiki sifat gaya-gaya mekanis pada bidang miring.- Untuk menentukan koefisien gesekan beberapa jenis material (benda)

III. Dasar teori3.1 gaya mekanik

gaya mekanik adalah gaya yang dihasilkan oleh benda karena sifat geraknya energy mekanik merupakan jumlah dari energy potensial dan energy kinetik yang dimiliki oleh benda atau energy total yang dimiliki oleh suatu benda. Dan dapat dituliskan :(anonym A, 2013).

Em = Ep + Ek

Jumlah total energy kinetic dan energy potensial disebut energy mekanik. Ketika perubahan energy dari Ep menjadi Ek dan Ek menjadi Ep, walaupun salah satunya berkurang, banyak energy lainnya bertambah. Misalnya ketika Ep berkurang besar Ek bertambah demikian juga jika Ek bertambah dan Ep berkurang, pada saat yang sama besar Ep bertambah. Total energinya tetap sama yakni energy mekanik(anonym A,2013)

Energy mekanik suatu benda bersipat kekal artinya energy mekanik tidak dapat dimusnahkan, namun dapat berubah bentuk energy dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain dan dipindahkan darisatu benda ke benda yang lain tetapi jumlahnya selalu tetap (anonym A,2013)

3.2 gaya gesekgaya gesek adalah gaya yang berarah berlawanan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud disini tidak harus berbentuk padat melainkan dapat pula berbentuk cairan maupun gas. Gaya gesek antara dua buah benda padat adalah misalnya adalah gaya gesek statis dan kinetic, sedangkan gaya antara benda padat dengan cairan atau gas adalah gaya stokes dimana suku pertama adalah gaya gesek yang dikenal sebagai gaya gesek statis dan kinetis sedangkan suku pertama dan kedua dan ketiga adalah gaya gesek pada benda dan fluida (giancoli,2001).

Gaya gesek dapat merugikan dan juga bermanfaat. Panas pada poros putar, engsel pada pintu, dan sepatu yang aus adalah contoh kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek. Akan tetapi tanpa gaya gesek manusia tidak dapat berpindah tempat karena gerakan kakinya hanya akan tergelincir diatas permukaan tanah. Tanpa adanya gaya gesek antara ban mobil dan jalan, mobil hanya akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut (giancoli,2001).

Gaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak bergerak relative sama satu sama lain. Seperti contoh gesekan statis dapat mencegah benda meluncur kebawah pada bidang miring. Koefisien gesek statis umumnya di notasikan μs dan pada umumnya lebih besar dari koefisien gesek kinetis (halliday dan resnick,1991)

Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah gaya yang diaplikasikan tepat sebelum benda tersebut bergerak gaya gesekan maksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari koefisien gesek statis dikalikan dengan gaya normal f = μs.fs. ketika tidak ada gerakan yang terjadi, gaya gesek dapat memiliki nilai dari nol hingga gaya gesek maksimum. Setiap gaya yang lebih kecil dari gaya gesek maksimum yang berusaha untuk menggerakan salah satu benda akan dibawa oleh gaya gesekan yang setara dengan besar gaya tersebut namun berlawanan arah. Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan gerakan terjadi setelah gerakan terjadi, gaya gesek statis tidak lagi dapat digunakan untuk menggambarkan kinetika benda sehingga digunakan gaya gesek kinetis (halliday dan resnick ,1991)

Gaya gesek kinetis atau dinamis terjadi ketika dua benda bergerak reatif satu sama lain dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetis umumnya dinotasikan dengan μk dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis untuk material yang sama(halliday dan resnick,1991).

Daftar pustaka

http://1.bp.blogspot.com/-6OMEbbs_jC0/UrZfXN25W0I/AAAAAAAAAkI/hgs3FH_ydpw/s1600/bidang+miring.jpg

Anonym A, 2013.”energy kinetic dan potensial”. http://fisikamudah danasik.blogspot.com (diaskes 20 desember 2013)Giancoli, douglas C.2001.fisika jilid 1 (terjemahan).jakarta :erlangga.

Halliday dan resnick.1991.fisika jilid 1 (terjemahan). Jakarta : erlangga.Judul: Laporan gaya pada bidang miring

Rating Blog: 5 dari 5

Ditulis oleh Hilyadi edstiv bagayo

Anda sedang membaca artikel Laporan gaya pada bidang miring. Jika ingin mengutip, harap memberikan link aktif

dofollow ke URL http://yadibagayo.blogspot.co.id/2013/12/laporan-gaya-pada-bidang-miring.html. Terima kasih sudah

singgah di blog ini.http://yadibagayo.blogspot.co.id/2013/12/laporan-gaya-pada-bidang-miring.html

Fisika~TEORI KOEFISIEN GESEKANLANDASAN TEORI KOEFISIEN GESEKAN

PENGERTIAN GAYAGaya adalah suatu dorongan atau tarikan. Gaya dapat mengakibatkan perubahan – perubahan sebagai berikut :1) benda diam menjadi bergerak2) benda bergerak menjadi diam3) bentuk dan ukuran benda berubah4) arah gerak benda berubahMacam – macam GayaBerdasarkan penyebabnya, gaya dikelompokkansebagai berikut :(1) gaya mesin, yaitu gaya yang berasal dari mesin(2) gaya magnet, yaitu gaya yang berasal dari magnet(3) gaya gravitasi, gaya tarik yang diakibatkan oleh bumi

http://yadibagayo.blogspot.co.id/2013/12/laporan-gaya-pada-bidang-miring.html

(4) gaya pegas, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh pegas(5) gaya listrik, yaitu gaya yang ditimbulkan oleh muatan listrikBerdasarkan sifatnya, gaya dikelompokkan menjadi :(1) gaya sentuh, yaitu gaya yang timbul karena titik kerja gaya, langsung bersentuhan dengan benda.(2) gaya tak sentuh, yaitu gaya yang timbul walaupun titik kerja gaya tidak bersentuhan dengan benda.

hukum newtonNewton merupakan ilmuwan Inggris yang mendalami Dinamika, yaitu cabang fisika yang mempelajari tentang gerak. Newton mengemukakan tiga hukum tentang gerak :

Hukum III Newton Hukum aksi reaksiSuatu benda mendapatkan gaya dikarenakan berinteraksi dengan benda yang lain“F aksi = – F reaksitanda (-) menunjukkan arah gaya yang berlawanan .

Gaya gesekGaya gesek (Ff) dari benda yang bergerak di atas suatu papan permukaanGaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerakbenda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentukpadat, melainkan dapat pula berbentuk cair, ataupun gas. Gaya gesek antara dua buah benda padat misalnya adalah gaya gesek statis

dan kinetis, sedangkan gaya antara benda padat dan cairan serta gas adalah gaya Stokes.Secara umum gaya gesek dapat dituliskan sebagai suatuekspansi deret, yaitu

di mana suku pertama adalah gaya gesek yang dikenal sebagai gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan suku kedua dan ketiga adalah gaya gesek pada benda dalam fluida.Gaya gesek dapat merugikan atau bermanfaat. Panaspada poros yang berputar, engsel pintu yang berderit, dan sepatu yang aus adalah contoh kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek. Akan tetapi tanpa gaya gesek manusia tidak dapat berpindah tempat karena gerakan kakinya hanya akan menggelincir di atas lantai. Tanpa adanya gaya gesek antara ban mobil dengan jalan,mobil hanya akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut.Cara memperkecil gaya gesekan :(1) memperlicin permukaan, misal dengan pemberian minyak pelumas atau mengampelas permukaan.(2) memisahkan kedua permukaan yang bersentuhan dengan udara, misal kapal laut yang bagian dasarnya berupa pelampung yang diisi udara.(3) meletakkan benda di atas roda – roda, sehingga benda lebih mudah bergerak.Gaya Gesekan yang MerugikanContoh gaya gesekan yang merugikan :(1) gaya gesekan pada mesin mobil dan kopling menimbulkan panas yang berlebihan sehingga mesin mobil cepat rusak karena aus.(2) gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan mengakibatkan ban mobil cepat aus dan tipis.(3) gaya gesekan antara angin dengan mobil dapat

menghambat gerakan mobil.

Asal gaya gesekGaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya elektrostatik pada masing-masing permukaan. Dulu diyakini bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesek (atau tepatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan yang kasar, akan tetapi dewasa ini tidak lagi demikian. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya (efek lotus).

Jenis-jenis gaya gesekTerdapat dua jenis gaya gesek antara dua buah benda yang padat saling bergerak lurus, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis, yang dibedakan antara titik-titik sentuh antara kedua permukaan yang tetap atau saling berganti (menggeser). Untuk benda yang dapat menggelinding, terdapat pula jenis gaya gesek lain yang disebut gaya gesek menggelinding (rolling friction). Untuk benda yang berputar tegak lurus pada permukaan atau ber-spin, terdapat pula gaya gesek spin (spin friction). Gaya gesek antara benda padat dan fluida disebut sebagai gaya Coriolis-Stokes atau gaya viskos (viscous force).Gaya gesek statisGaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak bergerak relatif satu sama lainnya. Seperti contoh, gesekan statis dapat mencegah benda meluncur ke bawah pada bidang miring. Koefisien gesek statis umumnya dinotasikan dengan μs, dan pada umumnya lebih besar dari koefisien gesek

kinetis.Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah gaya yang diaplikasikan tepat sebelum benda tersebut bergerak. Gaya gesekan maksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari koefisien gesek statis dikalikan dengan gaya normal f = μs Fn. Ketika tidak ada gerakan yang terjadi, gaya gesek dapat memiliki nilai dari nol hingga gaya gesek maksimum. Setiap gaya yang lebih kecil dari gaya gesek maksimum yang berusaha untuk menggerakkan salah satu benda akan dilawan oleh gaya gesekan yang setara dengan besar gaya tersebut namun berlawanan arah. Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan gerakan terjadi. Setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statis tidak lagi dapat digunakan untuk menggambarkan kinetika benda, sehingga digunakan gaya gesek kinetis.Rumus untuk koefisien gesek statik sering dinyatakan dengan:μ = tan θKoefisien gesek ( µ ) dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara gaya gesek ( F )dengan gaya normal ( N ), dapat dirumuskan sebagai berikut : µ =F / N K e t e r a n g a n : µ : k o e fi s i e n g e s e k

F :gayagesekanN : gaya normal

Rumus tersebut merupakan rumus yang digunakan sebagai cara untuk

mengukur koefisien gesek. Apabila kita punya sebuah benda, misalnya buku, lalu kita

ingin mengetahui berapa koefisien gesek statik antara buku dengan permukaan dari kayu,

maka cara mengetahuinya adalah dengan meletakkan buku tersebut di atas permukaan

kayu. Kemudian permukaan kayu itu kita miringkan (terhadap horizontal) sedikit demi

sedikit. Pada saat awal (sudut kemiringan kecil), buku tidak akan bergerak, tetapi setelah

terus dimiringkan, pada sudut kemiringan tertentu (θ) buku akan mulai mulai

bergerak, nah tan θ inilah yang merupakan nilai μ.

Terlihat bahwa nilai sudut θ adalah spesial, tidak bisa divariasikan sembarangan, hanya

terdapat satu nilai θ untuk koefisien gesek statik antara bahan kayu dan kayu. Hal ini

mengakibatkan bahwa rumus diatas tidak bisa dipahami sebagai hubungan

ketergantungan antara μs terhadap θ. Rumus itu memberitahu kita bagaimana cara

mengukur μ.Pada bidang miring, koefisien gesek statik diberikan oleh ekspresi : μ = tan θ, dimana θ adalah sudut kemiringan. Secara matematis ini ekuivalen.

Dalam pecobaan kali ini akan berlaku hukum Newton 1 dan 2:

Hukum Newton 1

“setiap benda akan tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak lurus

beraturan kecuali jika ia dipaksa untuk mengubah keadaan itu oleh gaya-gaya yang

berpengaruh padanya”.

Sesungguhnya hukum Newton pertama ini memberikan pernyataan tentang

kerangka acuan. Pada umumnya, percepatan suatu benda bergantung kerangka acuan

mana ia diukur. Hukum ini menyatakan bahwa jika tidak ada benda lain di dekatnya

(artinya tidak ada gaya yang bekerja, karena setiap gaya harus dikaitkan dengan benda

dengan lingkungannya) maka dapat dicari suatu keluarga kerangka acuan sehingga suatu

partikel tidak mengalami percepatan. (Silaban, Sucipto: 1985)

Kenyataan bahwa tanpa gaya luar suatu benda akan tetap diam atau tetap

bergerak lurus beraturan sering dinyatakan dengan memberikan suatu sifat pada benda

yang disebut inersia (kelembaman), karena itu hukum Newton pertama sering disebut

hukum inersia dan kerangka acuan dimana hukum ini berlaku disebut kerangka inersial.

Kerangka acuan ini sering dianggap diam terhadap bintang yang sangat jauh.

Hukum Newton 2

“percepatan yang dialami oleh suatu benda sebanding dengan besarnya gaya yang bekerja

dan berbanding terbalik dengan massa benda itu”

Hukum Newton 2 dapat ditulis dengan persamaan:

a = F/m

Dalam persamaan ini F adalah jumlah (vektor) semua gaya yang bekerja pada

benda, m adalah massa benda, dan a adalah (vektor) percepatannya. (Wijaya: 2007)

Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada

benda, dan berbanding terbalik dengan massa benda itu. Arah percepatan sama dengan

arah gaya itu.

Sebagai contoh adalah saat kita mendorong buku yang berada di atas meja, kemudian

kita lepaskan. Buku itu akan bergerak tetapi kemudian berhenti. Menurut hukum II

Newton, perubahan gerak ini adalah disebabkan oleh adanya gaya yang arahnya

berlawanan dengan arah gerak buku itu.kalau gaya ini tidak ada, tentulah buku itu tidak

akan bergerak beraturan, menurut hukum I Newton.gaya apakah yang mengubah gerak

benda (buku) dari bergerak sampai berhenti? Gaya itu tentulah berasal dari pergesekan

antara benda yang satu (buku) dengan benda yang lain (meja). Gaya ini dikenal dengan

gaya gesekan.

Jika dinyatakan dalam bentuk persamaan, pernyataan di atas dapat ditulis sebagai

berikut:

f gesekan = µN

Dengan: µ = koefisien gesek

N = gaya normal

Misalkan kita menarik sebuah balok yang berada dalam keadaan diam dengan

sebuah gaya F seperti pada gambar, pada waktu balok masih seimbang, jika gaya yang kita berikan kecil, gaya gesekan statis itupun kecil. Makin besar gaya gesekan yang kita berikan, makin besar gaya gesekan statis itu, selama benda masih seimbang.jika gaya terus diperbesar, akhirnya keseimbangan benda hilang. Benda bergerak kearah gaya yang kita berikan. Ini berarti gaya gesekan tidak dapat bertambah besar lagi. Gaya gesekan statis mencapai nilai maksimum. Nilai maksimum ini disebut gaya gesekan (statis maksimum) untuk kedua permukaan yang bergesekan. Pada saat gaya gesekan maksimum,benda pada saat tepat akan bergerak.

Gaya gesek kinetisGaya gesek kinetis (atau dinamis) terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lainnya dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetis umumnya dinotasikan dengan μk dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis untuk material yang sama.


Perbandingan antara besar gaya gesekan kinetik dengan gaya normal

disebut koefisien gesekan kinetik. Jika fk menyatakan besar gaya gesekan kinetik, maka:

fk ≤ µkN


Hukum Newton 1

“setiap benda akan tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak lurus

beraturan kecuali jika ia dipaksa untuk mengubah keadaan itu oleh gaya-gaya yang

berpengaruh padanya”.

Sesungguhnya hukum Newton pertama ini memberikan pernyataan tentang

kerangka acuan. Pada umumnya, percepatan suatu benda bergantung kerangka acuan

mana ia diukur. Hukum ini menyatakan bahwa jika tidak ada benda lain di dekatnya

(artinya tidak ada gaya yang bekerja, karena setiap gaya harus dikaitkan dengan benda

dengan lingkungannya) maka dapat dicari suatu keluarga kerangka acuan sehingga suatu

partikel tidak mengalami percepatan. (Silaban, Sucipto: 1985)

Kenyataan bahwa tanpa gaya luar suatu benda akan tetap diam atau tetap

bergerak lurus beraturan sering dinyatakan dengan memberikan suatu sifat pada benda

yang disebut inersia (kelembaman), karena itu hukum Newton pertama sering disebut

hukum inersia dan kerangka acuan dimana hukum ini berlaku disebut kerangka inersial.

Kerangka acuan ini sering dianggap diam terhadap bintang yang sangat jauh.

Hukum Newton 2

“percepatan yang dialami oleh suatu benda sebanding dengan besarnya gaya yang bekerja

dan berbanding terbalik dengan massa benda itu”

Hukum Newton 2 dapat ditulis dengan persamaan:

a = F/m

Dalam persamaan ini F adalah jumlah (vektor) semua gaya yang bekerja pada

benda, m adalah massa benda, dan a adalah (vektor) percepatannya. (Wijaya: 2007)

Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya yang bekerja pada

benda, dan berbanding terbalik dengan massa benda itu. Arah percepatan sama dengan

arah gaya itu.

Sebagai contoh adalah saat kita mendorong buku yang berada di atas meja, kemudian

kita lepaskan. Buku itu akan bergerak tetapi kemudian berhenti. Menurut hukum II

Newton, perubahan gerak ini adalah disebabkan oleh adanya gaya yang arahnya

berlawanan dengan arah gerak buku itu.kalau gaya ini tidak ada, tentulah buku itu tidak

akan bergerak beraturan, menurut hukum I Newton.gaya apakah yang mengubah gerak

benda (buku) dari bergerak sampai berhenti? Gaya itu tentulah berasal dari pergesekan

antara benda yang satu (buku) dengan benda yang lain (meja). Gaya ini dikenal dengan

gaya gesekan.

Jika dinyatakan dalam bentuk persamaan, pernyataan di atas dapat ditulis sebagai

berikut:

f gesekan = µN

Dengan: µ = koefisien gesek

N = gaya normal

Misalkan kita menarik sebuah balok yang berada dalam keadaan diam dengan

sebuah gaya F seperti pada gambar, pada waktu balok masih seimbang, jika gaya yang kita berikan kecil, gaya gesekan statis itupun kecil. Makin besar gaya gesekan yang kita berikan, makin besar gaya gesekan statis itu, selama benda masih seimbang.jika gaya terus diperbesar, akhirnya keseimbangan benda hilang. Benda bergerak kearah gaya yang kita berikan. Ini berarti gaya gesekan tidak dapat bertambah besar lagi. Gaya gesekan statis mencapai nilai maksimum. Nilai maksimum ini disebut gaya gesekan (statis maksimum) untuk kedua permukaan yang bergesekan. Pada saat gaya gesekan maksimum,benda pada saat tepat akan bergerak.

Daftar Pustaka:

http://basicsphysics.blogspot.com/2008/12/gaya-gesek.html

Silaba & Sucipto. 1985. Fisika Dasar Jilid 1. Jakarta. Erlangga

Wijaya. 2008. Fisika Dasar Jilid 2. Jakarta. Erlangga

Redaksi Kawan Pustaka. 2008. Rangkuman Rumus MIPA SMA. Jakarta. PT. Kawan

Pustakahttp://evasitumorang.blogspot.co.id/2012/10/teori-koefisien-gesekan.html

gesekan dan bidang miring

Documents