“Gaya Gesek pada Bidang Miring”
A. Judul
Gaya pada bidang miring
Gaya pada bidang miring
B. Tujuan
Menyelidiki sifat-sofat dan akibat gesekan dari beberapa jenis permukaan benda
C. Dasar Teori
Gaya gesek
Gaya gesek itu timbul karena ada kontak antara 2 permukaan yang
kasar, yaitu permukaan benda yang cenderung akan bergerak atau sedang
bergerak dan permukaan lantai yang ditindihnyaGaya gesek sifatnya selalu melawan gaya yang cenderung menggerakkan
benda. Karena itu arah gaya gesek selalu berlawanan dengan arah
kecenderungan gerak benda.
Gaya gesek ini dapat terjadi pada:
1. gaya gesek antara zat padat dengan zat padat (kayu dengan kayu)
2. gaya gesek antara zat cair dengan zat padat (kelereng dengan oli)
Ketika benda cenderung akan bergerak tetapi belum bergerak, maka
gaya geseknya ini disebut gaya gesek statis.
Ketika benda sudah dalam keadaan bergerak, maka gaya geseknya ini
disebut gaya gesek kinetis.
Mengenai gaya gesek statis:
Selama benda belum bergerak, gaya gesek statis besarnya mengikuti
besar gaya dorong atau gaya tarik yang cenderung menggerakkan benda.
Besar gaya gesek statis memiliki batas maksimum yang besarnya
tergantung pada kekasaran permukaan benda dan gaya kontak antara
lantai dan benda (atau yang kita sebut sebagai gaya normal).
Semakin kasar permukaan benda atau permukaan lantainya, semakin besar pula gaya gesek kinetis.
Sekali lagi ditekankan bahwa besar gaya gesek kinetis ini selalu lebih
kecil dari besar gaya gesek statis maksimum. Karena itu, ketika kita
mendorong benda di atas permukaan yang kasar, pada saat benda belum
bergerak kita harus memberikan gaya dorong yang cukup besar untuk
membuatnya bergerak. Tetapi ketika benda sudah bergerak, gaya dorong
kita bisa dikurangi tanpa membuatnya berhenti bergerak.
Koefisien gesek
Rumus untuk koefisien gesek statik sering dinyatakan dengan:
μ = tan θ
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 akanbergerak, 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.
Koefesien gesek statik hanya tergantung pada jenis bahan-bahan yang bergesekan. Atau dalam bahasa fisika, koefisien gesek statik merupakan karakteristik dua bahan yang bergesekan (misalnya, antara kayu dengan kayu, dll).
Koefisien gesek statik adalah karakteristik internal dari kemulusan permukaan yg berkaitan, tidak bergantung sama sekali dari berapasudut kemiringan yang kita berikan (faktor eksternal).
Ada beberapa jawaban yang kurang tepat dari faktor-faktor yang mempengaruhi koefisien gesek antara lain:
1. kecepatan relatif
Jawaban ini kurang tepat karena untuk kelajuan sampai beberapa m/s, besarnya koefisien gesek kinetis SAMA ATAU HAMPIR SAMA.
2. Gaya gesek maksimum tergantung pada luas permukaan bidang gesek
Jawaban ini salah karena selama kekasaran permukaan
batu bata adalah sama dan merata (homogen), maka besar gaya geseknya
sama. Kalau tidak percaya, kita bisa melakukan eksperimen, tapi dengan
syarat pastikan dulu bahwa kekasaranpermukaan
batu bata adalah sama dan merata (homogen), maka besar gaya geseknya
sama. Kalau tidak percaya, kita bisa melakukan eksperimen, tapi dengan
syarat pastikan dulu bahwa kekasaran permukaan batu bata tersebut sama dan
merata di kedua permukaan yang akan dihadapkan ke lantai. (ini yang agak susah)
3. Gaya normal, karena fgesek = μ Fnormal
Jawaban ini juga kurang tepat. Ketika dikatakan bahwa f = μ N, ini berarti bahwa gaya gesek itu proporsional terhadap gaya normal yang dialami oleh benda tersebut. Kebalikannya TIDAK berlaku. kita tidak bisa (dan tidak boleh) mengekspresikan gaya normal sebagai N = f / μ, meskipun secara matematis keduanya ekuivalen. Gaya normal tidak dipengaruhi oleh gesekan, melainkan MURNI BERASAL dari persentuhan benda dengan bidang. disini adalah konstanta atau koefisien. Jadi gaya normal berasal atau timbul atau bergantung dari adanya persentuhan benda dengan bidang (koefisien gesek), BUKAN sebaliknya.
(sumber : www.google.com)
Menyelidiki sifat-sofat dan akibat gesekan dari beberapa jenis permukaan benda
C. Dasar Teori
Gaya gesek
Gaya gesek itu timbul karena ada kontak antara 2 permukaan yang
kasar, yaitu permukaan benda yang cenderung akan bergerak atau sedang
bergerak dan permukaan lantai yang ditindihnyaGaya gesek sifatnya selalu melawan gaya yang cenderung menggerakkan
benda. Karena itu arah gaya gesek selalu berlawanan dengan arah
kecenderungan gerak benda.
Gaya gesek ini dapat terjadi pada:
1. gaya gesek antara zat padat dengan zat padat (kayu dengan kayu)
2. gaya gesek antara zat cair dengan zat padat (kelereng dengan oli)
Ketika benda cenderung akan bergerak tetapi belum bergerak, maka
gaya geseknya ini disebut gaya gesek statis.
Ketika benda sudah dalam keadaan bergerak, maka gaya geseknya ini
disebut gaya gesek kinetis.
Mengenai gaya gesek statis:
Selama benda belum bergerak, gaya gesek statis besarnya mengikuti
besar gaya dorong atau gaya tarik yang cenderung menggerakkan benda.
Besar gaya gesek statis memiliki batas maksimum yang besarnya
tergantung pada kekasaran permukaan benda dan gaya kontak antara
lantai dan benda (atau yang kita sebut sebagai gaya normal).
Semakin kasar permukaan benda atau permukaan lantainya, semakin besar pula gaya gesek kinetis.
Sekali lagi ditekankan bahwa besar gaya gesek kinetis ini selalu lebih
kecil dari besar gaya gesek statis maksimum. Karena itu, ketika kita
mendorong benda di atas permukaan yang kasar, pada saat benda belum
bergerak kita harus memberikan gaya dorong yang cukup besar untuk
membuatnya bergerak. Tetapi ketika benda sudah bergerak, gaya dorong
kita bisa dikurangi tanpa membuatnya berhenti bergerak.
Koefisien gesek
Rumus untuk koefisien gesek statik sering dinyatakan dengan:
μ = tan θ
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 akanbergerak, 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.
Koefesien gesek statik hanya tergantung pada jenis bahan-bahan yang bergesekan. Atau dalam bahasa fisika, koefisien gesek statik merupakan karakteristik dua bahan yang bergesekan (misalnya, antara kayu dengan kayu, dll).
Koefisien gesek statik adalah karakteristik internal dari kemulusan permukaan yg berkaitan, tidak bergantung sama sekali dari berapasudut kemiringan yang kita berikan (faktor eksternal).
Ada beberapa jawaban yang kurang tepat dari faktor-faktor yang mempengaruhi koefisien gesek antara lain:
1. kecepatan relatif
Jawaban ini kurang tepat karena untuk kelajuan sampai beberapa m/s, besarnya koefisien gesek kinetis SAMA ATAU HAMPIR SAMA.
2. Gaya gesek maksimum tergantung pada luas permukaan bidang gesek
Jawaban ini salah karena selama kekasaran permukaan
batu bata adalah sama dan merata (homogen), maka besar gaya geseknya
sama. Kalau tidak percaya, kita bisa melakukan eksperimen, tapi dengan
syarat pastikan dulu bahwa kekasaranpermukaan
batu bata adalah sama dan merata (homogen), maka besar gaya geseknya
sama. Kalau tidak percaya, kita bisa melakukan eksperimen, tapi dengan
syarat pastikan dulu bahwa kekasaran permukaan batu bata tersebut sama dan
merata di kedua permukaan yang akan dihadapkan ke lantai. (ini yang agak susah)
3. Gaya normal, karena fgesek = μ Fnormal
Jawaban ini juga kurang tepat. Ketika dikatakan bahwa f = μ N, ini berarti bahwa gaya gesek itu proporsional terhadap gaya normal yang dialami oleh benda tersebut. Kebalikannya TIDAK berlaku. kita tidak bisa (dan tidak boleh) mengekspresikan gaya normal sebagai N = f / μ, meskipun secara matematis keduanya ekuivalen. Gaya normal tidak dipengaruhi oleh gesekan, melainkan MURNI BERASAL dari persentuhan benda dengan bidang. disini adalah konstanta atau koefisien. Jadi gaya normal berasal atau timbul atau bergantung dari adanya persentuhan benda dengan bidang (koefisien gesek), BUKAN sebaliknya.
(sumber : www.google.com)
Pada siang hari (sekitar pukul 11.00 – 13.00) letakkan rumput kering di
tanah lapang dan peganglah lensa cembung buatanmu tadi serta arahkan ke
cahaya matahari sedemikian rupa sehingga cahaya terpusat pada rumput
kering.
