38
Tabel 1. Jenis Gaya Gesek Jenis
Gesekan Persamaan
Keterangan
Statik Gaya harus lebih besar dari gaya gesek
maksimum ini untuk membuat benda bergerak dari keadaan diam. Digunakan
untuk objek yang diam. Arah gaya gesek berlawanan dengan arah gaya yang
bekerja pada benda. Jika maka
benda masih dalam keadaan diam. Jika maka benda tepat akan
bergerak. Kinetik
Gaya berlawanan dengan kecepatan. Selalu lebih kecil dari gaya gesek statik
Digunakan untuk
benda yang
meluncursliding.
7. Penerapan Hukum Newton
a. Gerak Benda pada Bidang Datar
Perhatikan Gambar 5 Gambar 5 Menunjukkan sebuah balok yang terletak pada bidang datar kasar, dipengaruhi gaya
mendatar hingga balok bergerak sepanjang bidang, dan pada permukaan singgung antara balok dengan bidang timbul gaya
gesek .
39 Gambar 5. Gerak Benda pada Bidang Datar,
Tinjauan gaya-gaya pada arah sumbu y: ∑
Karena balok tidak bergerak pada arah sumbu y maka: ∑
Jadi, atau
Tinjauan gaya-gaya pada arah sumbu x: ∑
∑ Jadi,
Oleh karena , persamaan 7 dapat dinyatakan
atau …………… 6
…………… 7
…………… 8
…………… 9
40
Dengan:
gaya tarik koefisien gesek kinetik
massa benda percepatan gravitasi
⁄ percepatan gerak benda
⁄
b. Gerak Benda pada Bidang Miring
Sebuah benda bermassa bergerak sepanjang bidang miring yang
kasar. Perhatikan Gambar 6
Gambar 6. Balok Bergerak Sepanjang Bidang Miring Kasar Gaya-gaya pada sumbu y:
∑
Gaya-gaya pada arah sumbu :
…………… 10
…………. 11
41
c. Gerak Benda-benda yang Dihubungkan dengan Tali
Dua buah balok A dan B terletak pada bidang mendatar yang licin, dihubungkan dengan seutas tali. Pada salah satu balok
bekerja gaya mendatar, sehingga kedua balok bergerak dan tali
dalam tegangan dengan tegangan . Perhatikan Gambar 7 dan
Gambar 8
Gambar 7. Gaya Pada Dua Balok yang Dihungkan dengan Tali,
licin
Gambar 8. Diagram Gaya Pada Benda A dan B Misalnya, masing-masing balok adalah
dan . Karena balok
hanya bergerak pada arah sumbu x saja maka: a. Resultan pada balok A:
∑ b. Resultan pada balok B:
∑ …………. 12
…………. 13
42 Substitusi persamaan12 ke persamaan 13 maka:
atau
Dengan:
percepatan ⁄
gaya tarik massa A
massa B
d. Gerak Benda yang Dihubungkan dengan Tali melalui Sebuah
Katrol
Perhatikan Gambar 9
Gambar 9. Dua buah benda A dan B dihubungkan dengan tali, melalui katrol licin
Gambar memperlihatkan dua buah benda A dan B yang dihubungkan dengan tali, melalui sebuah katrol yang licin. Jika
maka benda A akan bergerak ke bawah dan B akan bergerak ke atas. Karena gesekan pada katrol diabaikan maka
…………. 14
…………. 15
43 selama sistem bergerak tegangan pada kedua ujung tali besarnya
sama, masing-masing dan percepatan pada kedua benda juga
sama yaitu .
Karena gesekan pada katrol diabaikan maka benda A dan B dinyatakan sesuai satu sistem.
∑
Besarnya tegangan tali dapat ditentukan dengan melihat sistem gaya pada masing-masing benda. Misal:
Benda A: ∑
Gambar 10. Diagram Gaya Pada Benda A
…………. 16
.... 17
44 Benda B:
∑
Gambar 11. Diagram Gaya Pada Benda B
C. Hasil Penelitian yang Relevan
