Gaya Gesekan Statik Uraian Materi

LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR KELOMPOK KOMPETENSI B Mata Pelajaran Fisika SMA 75 � � � ⃑⃑⃑ � �⃑⃑⃑ 3.5 atau berarti koefisien gesekan kinetik lebih kecil dari koefisien gesekan statik � � � Contoh 3.2 Sebuah benda yang massanya 400 gram digerakan pada sebuah bidang datar dengan kecepatan awal 12 ms dan ternyata benda berhenti secara beraturan setelah bergerak selama 6 sekon. Berapakah koefisien gesekan kinetiknya? Penyelesaian : Benda berhenti secara beraturan, berarti benda mendapat perlambatan konstan atau GLBB, dan akhirnya berhenti setelah t = 6 sekon, berarti �⃑⃑⃑ � = �⃑⃑⃑ � = �⃑⃑⃑� + �⃑⃑⃑ 0 = �⃑⃑⃑ 6 sekon + 12 ms � ⃑⃑⃑⃑ = − �⁄ � �� � = − �⁄ Menurut Hukum II newton : ∑ �⃑⃑⃑ = ��⃑⃑⃑ karena tidak ada gaya luar yang lain, maka ∑ � = �⃑⃑⃑ � , sehingga � � � ⃑⃑⃑ = � �⃑⃑⃑ besarnya µ k mg = ma atau � � = � � = �⁄ �⁄ = 0,2 Gesekan dapat ditinjau sebagai gaya yang ditimbulkan oleh dua permukaan yang bergesekan. Dari hasil pengamatan, dapat dinyatakan bahwa gaya gesekan mempunyai sifat yang khas yaitu sebagai berikut. 1. Gaya gesekan tidak menyebabkan benda bergerak, 2. Gaya gesekan hanya muncul ketika pada suatu benda diberikan gaya luar untuk menggerakkan benda. 3. Arah gaya gesekan selalu berlawanan dengan arah kecenderungan gerak benda. 4. Jika benda cenderung bergerak ke kanan, maka gaya gesekan berarah ke kiri. 5. Jika benda cenderung bergerak ke kiri, maka gaya gesekan berarah ke kanan. Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - KEMDIKBUD KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR KELOMPOK KOMPETENSI B 76 6. Gaya gesekan sebelum benda bergerak besarnya bervariasi mulai dari nol sampai dengan nilai batas tertentu nilai maksimum. Nilai batas tersebut dicapai pada saat benda tepat akan bergerak. Gaya gesekan yang timbul sejak benda ditarik sampai sesaat benda akan bergerak disebut Gaya Gesekan Statis fs. 7. Besar Gaya gesekan statis besarnya sama dan arahnya berlawanan dengan gaya Tarik. 8. Gaya gesekan yang timbul setelah benda bergerak besarnya lebih kecil dari gaya gesekan statisnya. Gaya gesekan ini disebut Gaya Gesekan Kinetik fk. 9. Besar gaya gesekan bergantung pada kehalusan atau kekasaran permukaan benda yang saling bersentuhan. Semakin kasar permukaan, makin besar gaya gesekan, sebaliknya makin halus permukaan, makin kecil gaya gesekannya. 10. Besar gaya gesekan juga bergantung pada gaya normal benda N yaitu gaya yang bekerja pada benda dari permukaan sentuh benda lain

3. Gaya Gesekan dalam Kehidupan Sehari-hari

a. Contoh gaya gesekan yang merugikan: 1 Gaya gesekan pada mesin mobil dan kopling yang menyebabkan panas yang berlebihan sehingga mesin mobil cepat rusak karena aus. Untuk mengatasi ini, kita memberi oli atau minyak pelumas mesin mobil agar permukaan- permukaannya terpisah oleh oli. 2 Gaya gesekan antara ban mobil dan jalan menyebabkan ban mobil cepat tipis, selain itu gaya gesekan ini juga menghambat gerak mobil. Untuk mengatasinya, jalan raya dilapisi dengan aspal. 3 Gaya gesekan antara pesawat ruang angkasa dengan atmosfer dapat mengikis dinding pesawat. Untuk mengatasinya dinding pesawat terbuat dari bahan yang lebih tahan terhadap panas. 4 Gaya gesekan antara mobil dan udara menyebabkan mobil tidak bergerak dengan kecepatan maksimal. Untuk mengatasinya mobil didesain aerodinamis. b. Contoh gaya gesekan yang menguntungkan: 1 Adanya gaya gesekan antara kaki dengan permukaan jalan, sehingga Anda bisa berjalan. Bayangkan jika Anda berjalan di atas jalan yang licin, kita akan sukar untuk berjalan. 2 Adanya gaya gesekan antara udara dengan parasut, sehingga penerjun dapat sampai ke permukaan bumi dengan selamat. 3 Gaya gesekan antara ban mobil yang dibuat bergerigi dengan jalan, sehingga mobil tidak tergelincir selip. LISTRIK untuk SMP KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR KELOMPOK KOMPETENSI B Mata Pelajaran Fisika SMA 77 4 Prinsip gaya gesekan digunakan pada prinsip pengereman untuk memperlambat kecepatan kendaraan. 5 Prinsip gaya gesekan digunakan untuk mengasah pisau atau mata bor dengan menggunakan gerinda. Cara mengurangi atau memperkecil gaya gesekan adalah sebagai berikut. 1 Memperlicin permukaan, misalnya dengan memberi oli atau minyak pelumas. Oli atau pelumas berfungsi sebagai media yang memisahkan antara ke dua permukaan yang bersentuhan. 2 Memisahkan kedua permukaan yang bersentuhan dengan udara. Contohnya digunakan pada Hovercraff, yaitu kapal laut yang bagian dasarnya berupa pelampung yang diisi udara.

D. Aktivitas Pembelajaran

Setelah mengkaji materi tentang gesekan, Anda dapat mempelajari kegiatan eksperimen dan non eksperimen yang dalam modul ini disajikan petunjuknya dalam lembar kegiatan. Untuk kegiatan percobaan, Anda dapat mencobanya mulai dari persiapan alat bahan, melakukan percobaan dan membuat laporannya. Sebaiknya Anda mencatat hal-hal penting untuk keberhasilan percobaan ini sangat berguna bagi Anda sebagai catatan untuk mengimplementasikan di sekolah. Pada bahasan sebelumnya telah dinyatakan bahwa gaya gesekan termasuk salah satu gaya sentuh yaitu gaya yang ditimbulkan oleh sentuhan langsung antara permukaan dua buah benda. Perhatikan Gambar 3.7 berikut ini. Seseorang berusaha mendorong meja pada lantai kasar. Meja akan mudah didorong jika dibantu dengan menyelipkan karpet sebagai bantalan, atau akan lebih mudah jika diselipkan dua batang bambu sebagai bantalannya. Kenapa demikian? Sebelum membahas lebih lanjut tentang gaya gesekan, lakukan percobaan berikut. 1. Jatuhkan selembar kertas dan sebuah bola tenis pada saat bersamaan. Manakah yang jatuh ke lantai lebih dulu? kemudian, remaslah kertas tadi sehingga berbentuk Gambar 3.7. Meja di dorong di atas lantai kasar Kegiatan 1. Gaya Gesek Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - KEMDIKBUD KEGIATAN PEMBELAJARAN 2: KESETIMBANGAN BENDA TEGAR KELOMPOK KOMPETENSI B 78 bulatan padat, kemudian jatuhkan kembali bulatan kertas dan bola tenis pada saat bersamaan. Manakah yang jatuh lebih dulu ke lantai? .......................................................................................................................... 2. Ketika selembar kertas dan bola tenis di jatuhkan pada saat bersamaan, bola tenis akan menyentuh lantai lebih dulu daripada kertas yang terbentang. Akan tetapi saat bulatan kertas dan bola tenis dijatuhkan secara bersamaan, maka bulatan kertas dan bola tenis akan jatuh hampir bersamaan. Kenapa demikian? ................................................................................................................................... Selanjutnya Anda lakukan kegiatan berikut: Langkah 1. Tariklah secara perlahan-lahan sebuah balok yang diletakkan di atas permukaan kasar misalnya permukaan meja dengan menggunakan sebuah neraca pegas. Amati skala neraca pegas, dan catat besar skala yang ditunjukkan neraca sesaat balok akan bergerak Langkah 2. Tarik kembali balok yang sama pada sebuah permukaan licin misalnya permukaan kaca. Catat besar skala yang ditunjukkan neraca sesaat balok akan bergerak. Langkah 3. Tarik balok yang sudah diberi roda pada sebuah permukaan kasar misalnya meja. Catat skala yang ditunjukkan neraca sesaat balok akan bergerak. Dari hasil pengamatan, dapat dinyatakan bahwa gaya gesekan mempunyai sifat yang khas yaitu sebagai berikut. 1. Gaya gesekan tidak menyebabkan benda ........................., Kaca Meja Meja