Gaya Gesek: Pengertian, Macam-macam, Rumus, dan Contoh
Gaya gesek adalah gaya yang bekerja pada dua permukaan benda yang saling bersentuhan. Gaya gesek selalu berlawanan arah dengan arah gerak benda atau arah kecenderungan benda bergerak. Gaya gesek muncul karena adanya ketidakteraturan pada permukaan benda yang bersentuhan.
Macam-macam Gaya Gesek
Berdasarkan sifat gerak benda, gaya gesek dibedakan menjadi dua macam, yaitu:
-
Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang diam atau cenderung diam. Gaya gesek statis dapat mencegah benda bergerak. Besarnya gaya gesek statis maksimum sama dengan gaya normal yang bekerja pada benda.
-
Gaya gesek kinetik adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak. Besarnya gaya gesek kinetik selalu lebih kecil daripada gaya gesek statis maksimum.
Rumus Gaya Gesek
Rumus gaya gesek statis dan kinetik adalah sebagai berikut:
Fs ≤ μsN Fk = μkN Keterangan:
- Fs = gaya gesek statis
- Fk = gaya gesek kinetik
- μs = koefisien gesek statis
- μk = koefisien gesek kinetik
- N = gaya normal
Pengaruh Gaya Gesek
Gaya gesek memiliki beberapa pengaruh, yaitu:
- Memperlambat gerak benda. Gaya gesek selalu berlawanan arah dengan arah gerak benda, sehingga gaya gesek akan memperlambat gerak benda.
- Mencegah benda bergerak. Gaya gesek statis dapat mencegah benda bergerak.
- Menghasilkan panas. Gaya gesek dapat menghasilkan panas. Hal ini dapat dilihat ketika kita menggesek dua benda yang terbuat dari kayu.
Contoh Gaya Gesek
Berikut adalah beberapa contoh gaya gesek:
- Gerakan sepeda yang melambat ketika kita berhenti mengayuh pedal
- Sebuah mobil yang berhenti ketika kita melepas pedal rem
- Sebuah balok yang tidak dapat bergerak ketika kita mendorongnya di atas lantai
- Pemanasan pada mesin mobil
Soal-soal Gaya Gesek
Berikut adalah 10 soal terkait gaya gesek dan pembahasannya:
Soal 1
Sebuah balok bermassa 20 kg berada di atas lantai yang kasar. Koefisien gesek statis antara balok dan lantai adalah 0,2. Berapakah gaya gesek statis maksimum yang dapat dialami balok?
Pembahasan
Gaya gesek statis maksimum sama dengan gaya normal yang bekerja pada balok.
Fs ≤ μsN Fs ≤ 0,2 × 20 × 9,8 Fs ≤ 39,2 N Jadi, gaya gesek statis maksimum yang dapat dialami balok adalah 39,2 N.
Soal 2
Sebuah balok bermassa 20 kg berada di atas lantai yang kasar. Koefisien gesek statis antara balok dan lantai adalah 0,2. Berapakah gaya minimum yang harus kita berikan pada balok agar balok bergerak?
Pembahasan
Untuk menggerakkan balok, gaya yang kita berikan harus lebih besar daripada gaya gesek statis maksimum.
F > Fs F > 39,2 N Jadi, gaya minimum yang harus kita berikan pada balok agar balok bergerak adalah lebih besar daripada 39,2 N.
Soal 3
Sebuah mobil bermassa 1.000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Berapakah gaya gesek kinetik yang dialami mobil jika koefisien gesek kinetik antara ban dan jalan adalah 0,05?
Pembahasan
Gaya gesek kinetik adalah:
Fk = μkN Fk = 0,05 × 1.000 × 9,8 Fk = 490 N Jadi, gaya gesek kinetik yang dialami mobil adalah 490 N.
Soal 4
Sebuah balok bermassa 10 kg ditarik dengan gaya 50 N pada bidang miring yang memiliki sudut kemiringan 30°. Koefisien ge