Materi Gaya Gesek: Pengertian, Jenis, Rumus, Contoh

Gaya gesek merupakan jenis ilmu fisika yang banyak diterapkan pada kehidupan sehari-hari. Gaya bisa diartikan sebagai interaksi yang ketika bekerja bisa menyebabkan perubahan kondisi atau gerak benda. Gaya dipengaruhi oleh tarikan atau dorongan.

Gaya berkaitan dengan Hukum Newton sehingga satuan SI turunan untuk gaya didefinisikan dengan lambang N. interaksi jenis apapun bisa menyebabkan sebuah benda yang memiliki massa mengalami perubahan gerak. Gaya terhadap gesekan dibagi atas dua jenis, yaitu statis dan kinetis.

Pengertian Gaya Gesek

Gaya gesek merupakan jenis gaya yang sering dijumpai sehari-hari. Gaya ini akan timbul karena adanya sentuhan antara bidang datar dengan benda. Gesekan yang terjadi akan menimbulkan gerakan pada benda.

Besarnya gesekan yang dihasilkan dapat ditentukan dari tekstur kedua permukaan yang saling bersentuhan. Jika permukaan kasar, maka gesekan yang terjadi akan lebih besar. Jika halus maka gesekannya semakin kecil.

Hal tersebut terjadi karena permukaan akan menghambat atau memperlancar gesekan bidang yang saling bersinggungan. Permukaan kasar mampu membuat benda menjadi terhalang sehingga sulit bergerak.

Pada permukaan licin, benda lebih cepat bergerak dan besar gesekan yang terjadi lebih kecil. Semakin sulit sebuah benda untuk bergerak maka besar gesekan akan semakin besar. Gesekan membuat benda menjadi terhambat bergerak.

Gesekan selalu memiliki arah yang berlawanan dengan arah gerak, artinya berlawanan dengan arah bergeraknya sebuah benda. Jika sebuah bola bergerak ke arah kanan, gesekan berada ke arah kiri. Contohnya, ketika mobil diparkir, gaya dorong ke arah kanan, gaya geseknya ke arah kiri.

Jika didefinisikan secara sederhana, gesekan terjadi akibat dua permukaan benda yang saling bertemu. Timbulnya gesekan yang terjadi pada benda yang bersentuhan memiliki nilai yang tidak sama besar. Besarnya nilai gesekan bisa disebabkan oleh beberapa faktor tertentu.

Baca: Hukum Newton 1, 2, 3

Rumus Gaya Gesek Statis

Jenis gesekan ini bekerja ketika sebuah permukaan yang bertemu tidak saling bergeser. Itu dapat diartikan bahwa gaya ini bekerja pada benda yang diberikan gaya luar (F) seperti gaya tarik atau dorong ke benda awal yang sedang diam hingga tepat akan bergerak.

Jenis gesek statis terjadi antara dua benda padat yang tidak bergerak secara relatif satu sama lainnya. Gaya ini terjadi pada saat sebuah benda meluncur ke bawah pada bidang miring. Berikut rumus perhitungannya.

fs = μs x N

Penjelasan:

fs: besar gesek statis (N)

μs: koefisien gesek statis (N)

N: gaya normal (N)

Rumus Gaya Gesek Kinetis

Gesek kinetis sering juga disebut dengan dinamis. Gaya ini akan terjadi ketika dua benda yang bergerak relatif satu sama lainnya dan saling bergesekan.

Koefisien gesek kinetik biasanya selalu lebih kecil dibandingkan dengan gesek statis meskipun terjadi pada material yang sama. Gesek kinetis bekerja pada benda yang sedang bergerak. Simak rumus perhitungannya berikut ini.

fk = μk x N

Penjelasan:

fk: besar gesek kinetis (N)

μk: koefisien gesek kinetis (N)

N: gaya normal (N)

Baca: Rumus Daya

Cara Menentukan Diam Gerak Benda

Setelah memahami rumus gesek kinetis dan statis, selanjutnya yang perlu dipahami adalah mengetahui apakah benda diam atau bergerak. Untuk menentukannya, kamu bisa membandingkan gaya gesek statis pada sebuah benda dengan gaya luar (F). Berikut informasinya.

• Jika gaya luar dibandingkan gesek statis sama besar, artinya benda tersebut tepat akan bergerak (F = fs).
• Jika gaya luar dibandingkan gesek statis lebih kecil, maka bisa disimpulkan benda tersebut diam (F < fs).
• Apabila gaya luar dibandingkan gesek statis lebih besar, artinya benda tersebut bergerak (F > fs).

Contoh Penerapan Gaya Gesek

Gesekan merupakan salah satu gaya yang paling sering dijumpai, bahkan berkaitan erat dengan kegiatan sehari-hari. Simak beberapa contoh penerapannya berikut ini.

• Saat kendaraan melaju, maka akan terjadi gesekan antara aspal dan roda.
• Ketika menghapus atau menulis, akan terjadi gesekan antara pulpen atau penghapus dengan kertas.
• Ketika menggosok kedua telapak tangan untuk menghangatkan tubuh, akan terjadi gesekan antara kedua tangan.
• Saat berlari, terjadi gesekan antara tanah dengan kaki.
• Ketika sedang mendorong kursi, maka akan terjadi gesekan antara lantai dan kursi.
• Pada saat mendorong meja di permukaan yang kasar, maka besar gesekan yang dihasilkan akan semakin besar. Sedangkan pada permukaan halus atau meja memiliki roda, maka gesekan yang terjadi akan lebih kecil.
• Ketika sedang mengepel, akan terjadi gesekan antara kain pel dengan lantai.

Baca: Gaya Gravitasi

Contoh Soal dan Pembahasan

Agar lebih memahami tentang pembahasan gaya gesek, dibutuhkan soal untuk mengasah kemampuan. Dengan begitu perhitungan besarnya gaya yang ditimbulkan bisa dihitung dengan baik. Simak beberapa contoh soalnya di bawah ini.

Contoh 1:

Pada bidang kasar terdapat sebuah balok dengan massa 10 kg. Jika diketahui gesek statis μs = 0,4 dan koefisien gesek kinetis μk = 0,3, berapakah besar gesekan balok tersebut jika ditarik dengan menggunakan gaya sebesar 20 N?

Sehingga bisa disimpulkan bahwa besarnya gesekan yang bekerja pada balok sebesar 20 N.

Contoh 2

Balok dengan massa seberat 25 kg berada di lantai kasar. Diketahui bahwa μs = 0,7 dan μk = 0,3. Balok diberikan gaya tarik sebesar 160 N secara mendatar. Hitunglah besar gesekan yang dialami balok.

Disimpulkan bahwa gesekan yang dialami balok adalah sebesar 75 N.

Gaya gesek kinetis dan statis memiliki kriteria dan perhitungan yang berbeda. Dengan memahami cara menghitungnya, pengerjaan soal latihan bisa dilakukan secara lebih mudah dan cepat. Hal tersebut tentu dapat meningkatkan pemahaman terhadap materi tersebut.