praktikum 13 gaya gesek
DESCRIPTION
xTRANSCRIPT
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 1/17
GAYA GESEK
A. TUJUAN
Menyelidiki gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis
B. RUMUSAN MASALAH
Apakah koefisien gesekan bergantung pada kekasaran dari permukaan
benda yang bersentuhan?
C. RUMUSAN HIPOTESIS
Jika semakin kasar permukaan benda yang bergesekan, maka semakin besar
pula koefisien gesekannya.
D. VARIABEL
Variabel Kontrol
Variabel yang dijaga tetap / tidak berubah. Dalam hal ini variabel tetapnya
adalah massa balok(m)
Variabel manipulasi
Variabel yang sengaja di ubah-ubah pada setiap percobaan.
Variabel manipulasi dalam percobaan ini adalah : sudut kemiringan bidang
(θ).
Variabel Respon
Variabel yang besarnya / nilainya dipengaruhi oleh variabel manipulasi.
Variabel Respon dalam percobaan ini adalah : koefisien gesek kinetik
bidang miring (μk).
E. ALAT DAN BAHAN
No Alat dan bahan Jumlah
1 Balok 2
2 Pegas 1
3 Statif 1
4 Busur 1
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 2/17
5. Bidang miring
F. DASAR TEORI
Gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis
Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua peremukaan
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(tepatnya koefisien
gaya gesek)menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan
yang kasar,akan tetapi dewasa ini tidak lagi demikian.Konstruk mikro(nano
tepatnya)pada permukaan benda padat menyebabkan gesekan menjadi
minimum bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya(efek lotus).
Untuk benda yang dapat menggelinding terdapat pula jenis gaya gesek lain
yang ddisebut gaya gesek menggelinding(rolling friction).
Untuk benda yang berputar tegak lurus pada permukaan atau berspin,terdpat
pula gaya gesek spin(spin friction).
Gaya gesek antara benda padat dan fluida disebut sebagai gaya Coriolis-
stokes atau gaya viskos(viskos force).
Gaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak
bergerak relatif satu sama lainnya.seperti contoh gerakan statis dapat
mencegah benda meluncur ke bawah pada bidang miring.Koefisien gesek
statis umumnya dinotasikn 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 gesekanmaksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari
koefisien gesek statif dikalilan dengan gaya normal
f= µs F n .
Ketika tidak ada gesekan yang terjadi,gaya gesek dapat memiliki nilai dari
nol hingga gaya gesek maksimum.
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 3/17
Setiap gaya yang lebih kecil dari gya gesek maksimum yang berusaha untuk
menggerakkan salah satu benda akan dilawan oleh gaya gesekan yang setara
dengan besar gaya tersebut,namun berlawann arah.
Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan
gerakan terjadi,setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statif tidak lagi dapat
digunakan untuk menggambarkan kinetika benda,sehingga digunakan gaaya
gesek kinetis.
Gaya gesek kinetis atau dinamis terjadi ketika dua benda bergerak relatif
satu sama lainnya dan sling bergesekan.Koefiien gesek kinetis umumnya
dinotasikan dengan µk,dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek
statis untuk material yang sama.
Misalnya sebuh balok yang beratnya W diletakkan pada lantai.balok
memberikan gaya tekan pada lantai sebesar W.
N N
W
Gaya tekan ini diimbangi oleh lantai dengan memberikan gaya normal
N(N=W)sehingga benda dalam keadaan seimbang(diam).Pada balok
kemudin di berikan gaya F cukup kecil,balok masih diam(seimbang).karena
gaya F masih dapat diimbangi oleh gaya gesek fs.Gaya gesek yang timbul
pada balok yang masih diam ini disebut gaya gesek statif(fs).Bila gaya F
diperbesar,gaya fs pun makin besar selama balok itu masih diam.
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 4/17
N
fs F= fs
W
Bila gaya F terus diperbesar,suatu saat fs akan mencapai harga
maksimumnya(fsm),saat ini balok tepat saat akan bergerak,artinya bila gaya
F ditambah lagi sedikit saja,maka benda akan bergerak.
N
fk F> fs> fk
w
Ketika balok sudah bergerak,gaya geseknya lebih kecil dari pada gaya gesek
statis maksimum.gaya gesek yang timbul saat benda sudah bergerak disebut
gaya gesek kinetis(fk).
Gaya gesek statis terjadi pada saat benda masih diam
Gaya gesek kinetis terjadi pada saat benda sudah bergerak
Gaya gesek kinetis lebih kecil dari pada gaya gesek statis(fk<fs)
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 5/17
Kekasaran permukaan bidang sentuh mempengaruhi besar kecilnya gaya
gesekan,kekasaran permukaan bidang sentuh ini dinyatakan dalam
koefisien(µ).Koefisien gesekan terdiri atas dua jenis yaitu koefisien gesekan
statis(µs)dan koefisien gesekaan kinetis(µk).
Koefisien gesekan statis selalu lebih besar dari pada koefisien gesekan
kinetis(µs>µk).
Besar kecilnya gaya gesekan,selain bergantung pada koefisien gesekan
bidang sentuh,bergantung pula pada gaya normal(N).Hubungan gaya
gesek(f),koefisien gesek(µ),dan gaya normal (N).
Hubungan antara koefisien gesek statis(µs) dengan gya gesekan statis yaitu:
fsm=µs N
Dengan:
fs=gaya gesekaan statis(N)
fk=gaya gesekan kinetis(N)
N=gaya normal(N )
µs=koefisien gesekan statis
µk=koefisien gesekan kinetis,
Nilai koefisien gesekan dari dua permukaan yang bergesekan menunjukkan
nilai kekasaran kedua permukaan tersebut,nilai ini berkisar antara 0
dan1.Jadi secara matematis nilai koefisien gesekan(µ)ini dapat dinyatakan:
0µ1 artinya:
µ=0 bila permukan yang bergesekan licin sempurna
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 6/17
µ=1 bila permukan yang bergesekan sangat kasar
Besarnya gaya gesek kinetis bergantung pada sifat antara dua permukaan
benda yang bersentuhan dan tidak bergantung pada luas permukaan bidangsentuh.
Sifat kasar atau licinnya permukaan bidang yang bersentuhan dinyatakan
oleh suatu koefisien yang disebut koefisien gesekan.
Hubungan antara koefisien gesek statis(µs) dengan gaya gesekan statis:
Hubungan antara koefisien gesek kinetis(µk)dengan gaya gesekan kinetis:
Fsm=µs
N
Fk=µk N
Untuk bidang miring besarnya:
Fs=m g Sin s
N=m g Cos s
Karena bergerak maka:
µk=Tg k
fk=µk N
G. PROSEDUR KERJA
a. Menggantungkan pegas pada statif,kemudian menimbng berat balok.
b. Meletakkan balok pada bidang datar,kemudian menarik balok dengan
pegas.Dengan melihat skala pegas menentukan fs yaitu ketika menarik
pegas,balok tetap dalam keadaan diam.dan fsm pada saat balok tepat
akan bergerak.
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 7/17
c. Melakukan percobaan seperti diatas msing-masing sebanyak tiga kali.
d. Meletakkan balok pada sisi kanan,dan mengangkat sisi kanan tersebut
sampai balok tepat akan bergerak,kemudiaan mengukur besar sudut(f)
yang terjadi pada papan sisi kiri.
e. Menentukan besar dari fsm,fk,µs,dan µk setelah mengetahui besar
sudut.
f. Mengulangi percobaan no 4 dan 5 sebanyak tiga kali.
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 8/17
H. DATA HASIL PENGAMATAN
Untuk bidang datar
Berat balok
(F=m.g)
fs fsm fk µs µk
0,9 1,1 0,7 0,33 0,26
2,7 1,2 1,1 1,2 0,44 0,44
1,1 0,9 1,0 0,41 0,37
3,6 4,1 2,7 0,47 0,35
7,6 3,7 4,7 2,8 0,48 0,36
4,4 4,8 2,6 0,57 0,34
Untuk bidang miring
Berat
balok
(F=m.
g)
s fs sm fsm k fk µs µk
20º 0,92 23º 1,05 28º 1,35 0,36 0,53
2,7 17º 0,78 22º 0,99 29º 1,43 0,31 0,55
20º O,92 25º 1,13 26º 1,24 0,36 0,49
19º 2,43 24º 3,04 26º 3,54 0,34 0,49
7,6 23º 2,96 24º 3,04 27º 3,57 0,42 0,51
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 9/17
20º 2,58 25º 3,19 26º 3,50 0.36 0,49
I. ANALISIS DATA
J. Untuk bidang data
a. Balok I
N
o.
s s s 2
s s
1. 0,26 0,02 4.10
2. 0,19 0.05 25.104
3. 0,26 O,02 4.10 4
0,71 33.104
s =3
71,0
Ralat mutlak (Δ)
Δ
2
)1(
nn
s s
6
10.33 4
=4
10.5,5
4
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 10/17
=2,3.102
No k k k 2
k k
1 0,37 0,06 36.104
2 0,48 0,05 25.104
4
3 0,44 0,01 1.104
1,29 62.10
k 3
29,1
=0,43
Ralat Mutlak ( )
2
)1(
nn
k k
=
6
10.624
=410.33,10
=3,21.102
4
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 11/17
b. Balok 2
No s s s 2
s s
1 0,42 0,02 4.104
2 0,44 0 0
3 0,47 0,03 9.104
1,33 13.10 4
s 3
33,1
=0,44
Ralat Mutlak( )
)1(
2
nn
s s
=6
10.13 4
=41017,2
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 12/17
=1,47210
No k k k 2
k k
1 0,54 0,01 1.10
2 0,53 0,02 4.104
3 0,59 0,04 16.10 4
1,66 21.104
k =3
66,1
=0,55
Ralat Mutlak( )
=
2
)1(
nn
k k
=6
610.21 4
=410.5,3
=1,87.102
4
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 13/17
Untuk bidang miring
a .Balok I
No s s s 2
s s
1 0,36 0,02 4.104
2 0,31 0,03 9.104
3 0,36 0,02 4.10 4
1,03 17.10
3
03,1 s
=0,34
Ralat Mutlak ( )
2
)1(
nn
s s
=6
10.174
4
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 14/17
=410.83,2
=1,68.102
No k k k 2
k k
1 0,53 0,01 1.104
2 0,55 0,03 9.10 4
3 0,49 0,03 9.104
1,57 19.10
k 3
57,1
=0,52
Ralat Mutlak ( )
=
2
)1(
nn
K K
=6
10.19 4
=4
10.14,3
=1,78.102
4
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 15/17
b.Balok II
No s s s 2
s s
1 0,34 0,03 9.10 4
2 0,42 0,05 25.104
3 0,36 0,01 1.104
1,12 35.10 4
3
12,1 s
=0,37
Ralat Mutlak ( )
)1(
2
nn
s s
=
6
10.354
=410.83,5
=2,41.102
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 16/17
No k k k 2
k k
1 0,49 0,01 1.104
2 0,51 0,01 1.104
3 0,49 0,01 1.10 4
1,49 3.10
3
49,1k
=0,50
Ralat Mutlak ( )
2
)1(
nn
k k
=
6
10.34
=410.5,0
=0,71.102
4
7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek
http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 17/17
J. KESIMPULAN
Gaya gesekan di bedakan menjadi dua macam yaitu gaya gesek statis (fs)
dan gaya gesek kinetis (fk).
Gaya gesek kinetis terjadi pada saat benda masih diam
Gaya gesek kinetis terjadi pada saat benda sudah bergerak
Gaya gesek kinetus lebih kecil dari pada gaya gesek statis (fk< fs)
Kekasaran permukaan benda mempengaruhi koefisien gesekannya.semakin
kasar permukaan benda yang bergesekan,semakin besar pula koefisien
gesekannya.
Koefisien gesekan bergantung pada kekasaran dari permukaan kedua benda
yang bersentuhan,selain bergaantung pada koefisien gesekan,juga
bergantung pada gaya normal.