Gaya Gesek: Pengertian, Jenis, Rumus, dan Contoh
Gaya gesek adalah gaya yang bekerja pada benda yang bersentuhan dengan benda lain. Gaya ini selalu berlawanan arah dengan arah gerak benda, sehingga dapat melambatkan atau menghentikan gerak benda.
Pengertian Gaya Gesek
Gaya gesek dapat terjadi karena adanya interaksi antara permukaan dua benda. Interaksi ini menyebabkan timbulnya gaya yang melawan gerak benda. Gaya gesek ini disebut sebagai gaya gesekan.
Gaya gesek dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
- Kasar atau licinnya permukaan benda. Semakin kasar permukaan benda, maka gaya gesek yang timbul semakin besar.
- Bentuk benda. Benda dengan bentuk yang lebih pipih memiliki gaya gesek yang lebih kecil daripada benda dengan bentuk yang lebih lebar.
- Massa benda. Benda dengan massa yang lebih besar memiliki gaya gesek yang lebih besar.
Jenis-Jenis Gaya Gesek
Berdasarkan keadaan gerak benda, gaya gesek dibagi menjadi dua jenis, yaitu:
- Gaya gesek statis
Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang diam atau yang akan bergerak. Gaya gesek statis selalu bekerja berlawanan arah dengan gaya yang diberikan pada benda.
Gaya gesek statis maksimum adalah gaya gesek terbesar yang dapat bekerja pada benda yang diam. Gaya gesek statis maksimum ini dapat dirumuskan sebagai berikut:
F_s^maks = μ_s N Keterangan:
-
F_s^maks: gaya gesek statis maksimum
-
μ_s: koefisien gesek statis
-
N: gaya normal
-
Gaya gesek kinetis
Gaya gesek kinetis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak. Gaya gesek kinetis selalu bekerja berlawanan arah dengan arah gerak benda.
Gaya gesek kinetis dapat dirumuskan sebagai berikut:
F_k = μ_k N Keterangan:
- F_k: gaya gesek kinetis
- μ_k: koefisien gesek kinetis
- N: gaya normal
Rumus Gaya Gesek
Rumus gaya gesek statis maksimum dan gaya gesek kinetis adalah sama, yaitu:
F_s^maks = F_k = μN Keterangan:
- F_s^maks: gaya gesek statis maksimum
- F_k: gaya gesek kinetis
- μ: koefisien gesek
- N: gaya normal
Koefisien Gesek
Koefisien gesek adalah besaran yang menunjukkan besarnya gaya gesek yang timbul. Koefisien gesek dapat diukur dengan cara membagi gaya gesek dengan gaya normal.
Koefisien gesek dapat dibedakan menjadi dua, yaitu:
- Koefisien gesek statis
Koefisien gesek statis adalah perbandingan antara gaya gesek statis maksimum dengan gaya normal.
μ_s = F_s^maks / N - Koefisien gesek kinetis
Koefisien gesek kinetis adalah perbandingan antara gaya gesek kinetis dengan gaya normal.
μ_k = F_k / N Contoh Gaya Gesek
Gaya gesek dapat ditemukan dalam kehidupan sehari-hari, di antaranya:
- Saat kita berjalan, gaya gesek antara sepatu dan lantai membantu kita untuk bergerak maju.
- Saat kita mendorong mobil mogok, gaya gesek antara mobil dan jalan membantu kita untuk menggerakkan mobil.
- Saat kita mengendarai sepeda, gaya gesek antara ban dan jalan membantu kita untuk mengendalikan sepeda.
- Saat kita menulis, gaya gesek antara pensil dan kertas membantu kita untuk menuliskan huruf atau angka.
- Saat kita memotong kertas, gaya gesek antara pisau dan kertas membantu kita untuk memotong kertas.
Soal dan Pembahasan
Berikut adalah 10 soal terkait gaya gesek beserta pembahasannya:
Soal 1
Sebuah benda bermassa 20 kg diletakkan pada bidang miring yang memiliki sudut kemiringan 30°. Gaya normal yang bekerja pada benda tersebut adalah 400 N. Berapakah gaya gesek statis maksimum yang bekerja pada benda tersebut?
Pembahasan
Gaya normal dapat dihitung dengan menggunakan rumus berikut:
N = mg cos θ Keterangan: