Tugas Akhir Koefisien Gesek FISIKA DASAR
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau
kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek terjadi ketika permukaan suatu
benda bersentuhan dengan permukaan benda lainnya. Gesekan dibagi menjadi dua
yaitu gesekan statis yang artinya gesekan yang bekerja pada benda diam setelah
diberi sedikit gaya. Gaya gesek yang kedua adalah gaya gesek kinetik yaitu ketika
benda bergerak setelah diberikan gaya gesek. Dalam gaya gesekan terdapat
koefisien gesekan. Koefisien gesekan statis merupakan rasio besarnya gaya
gesekan statis dan gaya normalnya. Koefisien gesekan kinetis merupakan rasio
gaya gesek yang terjadi dengan besar gaya kinetis dan gaya normalnya. Gesekan
dalam kehidupan sehari-hari memiliki manfaat dan kerugian.
Penentuan koefisien gesek statis terlebih dahulu dilakukan penimbangan
bahan yang akan dicari koefisien geseknya. Masa bahan (balok) sudah diketahui
kemudian bahan diletakkan pada bidang miring kemudian diperbesar sudut
kemiringannya hingga bahan tersebut terdorong ke bawah. Penentuan koefisien
gesek kinetis langkah pertama yaitu menimbang bahan dan menyusun bahan
sehingga sudut pada koefisien gaya gesek kinetis ditentukan dan kita menghitung
waktu yang dibutuhkan benda bergerak dari dari titik awal ke titik acuan.
Praktikum ini dilakukan dengan cara meluncurkan benda yang sudah diketahui
massanya, untuk koefisien gesek statis dengan meluncurkan benda dengan
memperbesar sudut secara perlahan-lahan. Untuk koefisien gesek kinetis benda
yang diberi beban agar cepat meluncur dan dicatat waktunya.
Membahas pentingnya gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari,
diantaranya manusia berjalan tanpa terpeleset dan mobil bisa berhenti karena
adanya pengereman. Selain itu juga ban mobil maupun ban sepeda motor yang
diberi bentuk gerigi agar tidak licin dan tetap berjalan. Maka dari itulah kita perlu
mengetahui peran penting dan besarnya dalam kehidupan melalui praktikum kali
ini yaitu penentuan koefisien gesek bahan.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam praktikum kali ini adalah:
1. Apakah sudut kemiringan berpengaruh terhadap koefisien gesek bahan, baik
statis maupun kinetis dalam praktikum ini?
2. Apa pengaruh penambahan bahan atau beban terhadap koefisien gesek pada
praktikum kali ini?
3. Bagaimana pengaruh permukaan bidang terhadap koefisien gesek statis
maupun kinetis pada praktikum kali ini?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dalam praktikum kali ini adalah:
1. Untuk mengetahui pengaruh sudut terhadap koefisien gesek statis maupun
kinetis
2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan beban terhadap koefisien gesek
3. Untuk mengetahui pengaruh permukaan bidang landasan terhadap koefisien
gesek statis maupun kinetis
1.4 Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari praktikum kali ini yaitu praktikan
dapat mengetahui cara menentukan besar nilai koefisien gesek statis maupun
kinetis. Serta dapat mengetahui apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi
koefisien gesek. Adapun manfaat dalam kehidupan sehari-hari misalnya kita
mengetahui akan besar gaya gesek dapat diterapkan dalam pembuatan sandal atau
sepatu yang bersol bagus dan aplikasi alat gergaji agar lebih mudah untuk
memotong benda.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Gaya gesek adalah gaya yang melawan arah gaya relatifnya. Gaya gesek
muncul apabila dua benda bersentuhan dimana sebuah benda diam atau meluncur
pada suatu permukaan yang memberikan gaya-gaya kepadanya. Gaya gesek statis
adalah singgungan dua benda pada saat keadaan diam atau dalam keadaan diam
dalam bidang horizontal. Gaya gesek kinetis adalah gaya luncuran pada benda
yang bergerak pada permukaan benda lain yang berlawanan dengan kecepatan
benda. Rumus yang dipakai untuk mencari koefisien dari gesek statis dan kinetis
adalah Fs ≤ μs.N gaya gesek statis, sedangkan Fk = μk . N untik gaya kinetis pada
benda (Giancolli, 1998).
Hukum-hukum tentang gaya gesek adalah hukum yang berdasarkan pada
gaya timbul akibat perubahan bentuk permukaan yang bersinggungan. Contoh
sebuah balok kayu diam pada suatu bidang miring yang memiliki sudut dan
diperbesar sudutnya maka kubus tersebut mulai tergelincir. Gaya gesek terdapat
gaya normal yaitu gaya yang dilakukan benda terhadap benda lain dengan arah
tegak lurus bidang antara permukaan benda (Astutik, 1997).
Gaya-gaya yang bekerja pada balok yang dianggap sebagai benda titik atau
partikel, gaya W adalah berarti balok. Gaya gesek statis adalah gaya yang terjadi
antara dua permukaan benda yang diam atau tidak ada gaya relatifnya antara
benda satu dengan benda yang lainnya. Gaya gesek kinetis terjadi antara dua
permukaan kering tanpa pelumas yang memenuhi hukum yang sama dengan
hukum gaya gesek kinetis. Gaya gesek kinetis menghitung waktu yang
dibutuhkan benda pada posisi awal ke posisi acuan. Gaya gesek kinetis
menghitung sudut yang diperlukan untuk benda bergerak (Sutrisno, 1997).
Koefisien gesek statis adalah rasio besarnya gaya gesekan dengan gaya
normalnya. Sebuah balok yang beratnya W diletakkan pada bidang datar dan pada
balok tidak bekerja gaya luas, maka besarnya gaya normal (N) sama dengan besar
gaya berat (W) dengan bersamaan N=W …. (2.1)
Gaya normal adalah gaya yang ditimbulkan oleh alas bidang dimana benda
ditempatkan dan tegak lurus pada bidang itu.
N= mg cos ∅ (2.2)
Sesuai persamaan diatas, benda dengan massanya m. Pada bidang miring yang
lain dengan sudut kemiringan maka besarnya gaya normal (N) sama dengan mg
cos ∅ (Zaelani, 2006).
Gambar : a. Keadaan benda di bidang datar dan diam
b. Keadaan benda di bidang miring dengan beberapa gaya
(Giancolli, 2010)
Ketika sebuah benda berguling di atas sebuah permukaan (misalnya bola
yang bergerak di atas tanah). Gaya gesekan yang bekerja tetap ada walaupun lebih
kecil dibanding dengan ketika benda tersebut meluncur di atas permukaan benda
lain (Tipler, 1997).
Besarnya gaya gesek ditentukan oleh dua faktor, yaitu:
1. Kekasaran permukaan benda yang saling bersentuhan
Pada permukaan yang licin besar gaya gesek lebih kecil daripada gaya gesek yang
terjadi pada permukaan yang kasar. Dengan demikian menarik atau mendorong
benda di atas lantai lebih mudah daripada menarik atau mendorong benda di atas
tanah.
2. Berat benda yang bergesekan
Menarik atau mendorong kursi lebih mudah daripada menarik atau mendorong
almari. Hal ini menunjukkan bahwa besar gaya gesek pada benda yang ringan
lebih kecil daripada besar gaya gesekan pada benda yang lebih besar (Tipler,
1997).
Contoh gaya gesekan yang ada di kehidupan sehari-hari dibedakan menjadi
dua, yaitu gaya gesekan yang menguntungkan dan gaya gesekan yang merugikan.
Gaya gesekan yang merugikan misalnya:
1. Gaya gesekan antara mesin mobil dan kopling yang menimbulkan poros yang
berlebihan sehingga mesin mobil cepat rusak
2. Gaya gesekan antara mobil dan udara dapat menghambat laju mobil
3. Gaya gesekan antara ban dan jalan mengakibatkan ban menjadi tipis
Selanjutnya gaya gesek yang menguntungkan misalnya:
1. Gaya gesekan pada rem dapat memperlambat laju kendaraan
2. Gaya gesekan antara ban yang dibuat bergerigi dengan permukaan jalan
sehingga kendaraan tidak selip
3. Gaya gesek antara kaki dan permukaan jalan mengakibatkan kita dapat
berjalan. Jika jalanan licin tanpa gesekan, maka kita akan tergelincir (Sutrisno,
1997).
BAB 3. METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah:
1. Satu set bidang miring digunakan untuk menentukan koefisien gesek
2. Neraca digunakan untuk menimbang beban balok kayu
3. Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu
4. Mistar untuk mengukur panjang benda
5. Beban balok kayu dan landasan kayu serta kaca untuk diukur koefisien
geseknya
3.2 Desain Percobaan
Desain percobaan pada praktikum kali ini adalah sebagai berikut:
Gambar 3.1 : Pengukuran koefisien gesek statis balok pada permukaan bidang
miring
(Sumber : Petunjuk Praktikum Fisika Dasar, 2015)
Gambar 3.2 : Pengukuran koefisien gesek kinetis balok pada permukaan bidang
miring
(Sumber: Petunjuk Praktikum Fisika Dasar, 2015)
3.2 Langkah Kerja
Adapun langkah kerja yang dilakukan pada praktikum kali ini, yaitu:
3.3.1 Menentukan koefisien gesek statis
1. Bahan yang akan ditentukan koefisien geseknya ditimbang dan dicatat
massanya
2. Bahan diletakkan diatas bidang miring berlandasan kayu dengan kemiringan
awal 0`
3. Secara perlahan-lahan sudut kemiringan bidang miring diperbesar hingga
bahan tepat meluncur turun
4. Dihitung sudut yang dibentuk bidang miring dengan horizontal
5. Langkah 2 dan 4 dilakukan kembali hingga memperoleh 5 data pengamatan
untuk masa pertama
6. Bahan diatasnya ditambahkan bahan yang telah diketahui massanya kemudian
diulangi langkah 2 sampai 5 untuk 3 kali pengulangan dengan penambahan
bahan
7. Langkah 1 sampai 6 diulangi untuk beban landasan yang berbeda
3.3.2 Menentukan koefisien gesek kinetis
1. Timbang beban 1 (Gambar 3.2)
2. Disusun peralatan seperti gambar 3.2 dengan kemiringan sudut tertentu
(tanyakan pada asisten)
3. Benda 1 diletakkan pada posisi tertentu (sesuai petunjuk asisten), catat 2 titik
acuan pada landasan, titik awal benda 1 dan titik lain pada jarak tertertu
4. Beri beban benda 2 (gambar 3.2) sedemikian rupa sehingga sistem bergerak
dipercepat
5. Catat waktu yang diperlukan benda 1 untuk bergerak dari titik awal ke titik
acuan yang telah ditentukan (pada langkah 3)
6. Timbanglah beban 2, catat massanya
7. Diulangi langkah 1 sampai 6 untuk beban yang berbeda
3.4
Analisis Data
Analisis data yang digunakan dalam praktikum diantaranya, yaitu:
3.4.1 Koefisien Statis
μs1 = tan θ
μ rata-rata =
tan θ 1+tan θ 2+ tan θ 3+ tan θ 4+ tan θ 5
5
∆ μ=√ ∈¿ ¿ ¿
∆μ
I = μ X 100 %
K = 100% - I%
1. Ralat Koefisien Gesek Statis
4
μs=tan θ=
2
∆ μs=
√
∈(μs−μs rata−rata)2
n (n−1)
∆ μs
I = μs x 100 %
K = 100% - I%
∆ μs
AP = 1 – log μs =( μs ± ∆ μs ) satuan
2. Perbandingan Koefisien Gesek Kinetis ( μk ¿
Fk= μk
Hukum I Newton
μs=tan θ
Hukum II Newton
a
μk=¿ g ¿−1¿−tanθ
Jika sudut θ=0 °maka persamaannya menjadi
μk=¿
Keterangan : μk = koefisien gesek kinetis
a = kecepatan sistem
g = percepatan gravitasi bumi
m1 = massa benda 1
m2 = massa benda 2
3. Ralat koefissien gesek kinetis
a
μk=¿ g ¿−1¿−tanθ
∈(μk−μk rata−rata)2
n(n−1)
∆ μk
I = μk x 100 %
∆ μ=
√
K= 100% - I%
∆ μk
AP = 1 – log μk =( μk ± ∆ μk ) satuan
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Hasil yang di dapat dari praktikum yang telah dilakukan diantaranya:
1. Menetukan koefisien gesek statis ( μk ¿pada permukaan kasar
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Massa (gr)
160 gr
160 gr
160 gr
160 gr
160 gr
210 gr
210 gr
210 gr
210 gr
210 gr
260 gr
260 gr
260 gr
260 gr
260 gr
310 gr
310 gr
310 gr
310 gr
310 gr
x° μs ¿
30°
0,5
40°
0,8
21°
0,3
32 °
0,6
43 °
0,9
44 °
0,96
45 °
1
43 °
0,93
44 °
0,96
50 °
1,96
45 °
1
39 °
0,80
57 °
1,53
54 °
1,37
50 °
1,19
39 °
0,80
40 °
0,83
45 °
1
40 °
0,83
44 °
0,96
μs
0,62
0,62
0,62
0,62
0,62
1,008
1,008
1,008
1,008
1,008
1,17
1,17
1,17
1,17
1,17
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
∆ μs
0,02
0,038
0,2
0
0,12
0,02
0,014
0,026
0,02
0,04
0,031
0,1
0,07
0,038
0,05
0,02
0,01
0,026
0,01
0,017
I
3%
61%
32%
0%
19%
1%
1,3%
2%
1%
3%
2%
8%
5%
3%
4%
2%
1%
2%
1%
1,9%
K
97%
39%
68%
100%
81%
99%
98,7%
98%
99%
97%
98%
92%
95%
97%
96%
98%
99%
98%
99%
98,1%
AP
3
1
1
1
2
2
3
3
3
3
3
3
2
2
3
2
3
3
3
3
2. Menentukam koefisien gesek statis ( μs ¿pada permukaan licin
No
Massa
x°
μs( tanθ)
´
μs
∆ μs
I
K
AP
1
(gr)
160 gr
40°
0,83
0,85
0,007
3%
99,18
3
2
3
4
5
160 gr
160 gr
160 gr
160 gr
39°
41 °
44 °
40 °
0,80
0,86
0,96
0,83
0,85
0,85
0,85
0,85
0,012
0,05
0,02
0,007
61%
32%
0%
19%
6
7
8
210 gr
210 gr
210 gr
41°
39 °
45 °
0,86
0,80
1
0,78
0,78
0,78
0,018
0,012
0,04
1%
1,3%
2%
%
98,6%
95%
98%
99,18
%
98%
98,5%
95%
3
1
3
3
3
3
2
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
210 gr
210 gr
260 gr
260 gr
260 gr
260 gr
260 gr
310 gr
310 gr
310 gr
310 gr
310 gr
32 °
32 °
30°
29 °
30 °
20 °
37 °
29 °
24 °
30 °
30 °
31 °
0,64
0,62
0,57
0,55
0,57
0,57
0,36
0,55
0,44
0,57
0,57
0,60
0,78
0,78
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,07
0,03
0,02
0,07
0,022
0,026
0,59
0,02
0,021
0,024
0,024
0,02
1%
3%
2%
8%
5%
3%
4%
2%
1%
2%
1%
1,9%
92%
97%
96%
86%
96%
95%
98,8%
97%
97%
96%
96%
96,3%
2
2,52
2
3
2
2
2
3
3
2
2
2
μk
1,03
0,04
0,44
0,17
-0,15
-1,63
-0,15
0,1
-0,4
∆ μk
0,67
0,19
0,88
0,34
0,14
0,87
0,1
0,22
0,1
I
32%
8%
88%
66%
26%
15%
66%
19%
66%
K
98%
92%
12%
34%
74%
85%
34%
86%
34%
AP
3
2
1
2
3
2
1
2
1
μk
∆ μk
I
K
AP
0,3
-0,05
0,33
0,01
0,27
-0,69
-0,9
0,41
-0,42
0,04
0,05
0,054
0,05
0,16
0,32
0,53
0,28
0,28
21%
26%
28%
38%
12%
24%
17%
28%
8%
79%
74%
72%
62%
88%
76%
83%
72%
92%
2
2
2
1
2
2
2
1
1
K
AP
3. Gaya gesek kinetik θ °=0 kasar
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Massa (gr)
200
200
200
250
250
250
300
300
300
x°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
μk gr
0,5
0,5
0,5
-0,53
-0,53
-0,53
-0,15
-0,15
-0,15
4. Gaya gesek kinetik θ °=0 ° (licin)
No
Massa (gr)
θ°
´μk
(tan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
200
200
200
250
250
250
300
300
300
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
θ¿
0,19
0,19
0,19
-0,13
-0,13
-0,13
-0,3
-0,3
-0,3
5. Menentukan koefisien gesek kinetik pada θ=15° (kasar)
No
Massa (gr)
θ°
´μk
μk
∆ μk
I
1
2
3
4
5
6
7
8
9
200
200
200
250
250
250
300
300
300
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
0,57
0,55
0,40
0,68
0,77
0,39
0,73
0,26
0,35
0,5
0,5
0,5
0,61
0,61
0,61
0,44
0,44
0,44
0,02
0,02
0,04
0,02
0,02
0,08
0,11
0,07
0,03
4%
4%
8%
3%
4%
13%
25%
16%
6%
96%
96%
92%
97%
96%
87%
75%
84%
94%
2
2
2
2
2
2
2
2
2
I
2%
0%
3%
35%
5%
0%
15%
17%
4%
K
98%
0%
97%
65%
95%
0%
85%
83%
96%
AP
3
0
3
1
2
0
2
2
2
I
18%
22%
39%
32%
8%
19%
41%
21%
23%
K
82%
78%
61%
68%
92%
81%
59%
79%
77%
AP
2
2
1
1
2
2
1
2
2
I
24%
24%
7%
7%
29%
57%
K
76%
76%
93%
93%
71%
43%
AP
2
2
2
2
2
1
6. Menentukan koefisien gesek kinetik pada θ=15° (licin)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Massa (gr)
200
200
200
250
250
250
300
300
300
θ°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
μk ¿
0,58
0,59
0,61
0,35
0,45
0,40
0,26
0,69
0,44
´μ
0,59
0,59
0,59
0,40
0,40
0,40
0,46
0,46
0,46
∆ μk
0,12
0,12
0,02
0,14
0,02
0
0,07
0,08
0,02
7. Menentukan koefisien gesek kinetik pada θ=30° (kasar)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Massa (gr)
200
200
200
250
250
250
300
300
300
θ°
30°
30°
30°
30°
30°
30°
30°
30°
30°
μk ¿
1,59
1,37
0,06
0,14
1,18
0,79
1,61
1,70
1,61
´μ
2,98
2,98
2,98
1,58
1,58
1,58
3,84
3,84
3,84
∆ μk
0,56
0,65
1,18
0,58
0,14
0,31
1,57
0,81
0,9
8. Menentukan koefisien gesek kinetik pada θ=30° (licin)
No
1
2
3
4
5
6
Massa (gr)
200
200
200
250
250
250
θ°
30°
30°
30°
30°
30°
30°
μk ¿
0,81
0,81
1,58
1,8
2,1
2,3
´μ
2,14
2,14
2,14
1,52
1,52
1,52
∆ μk
0,52
0,52
0,17
0,11
0,42
0,87
7
8
9
300
300
300
4.2 Pembahasan
30°
30°
30°
1,83
6,07
2,74
3,53
3,53
3,53
0,69
1,02
0,31
19%
28%
8%
81%
72%
92%
2
2
2
1.1 Latar Belakang
Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau
kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek terjadi ketika permukaan suatu
benda bersentuhan dengan permukaan benda lainnya. Gesekan dibagi menjadi dua
yaitu gesekan statis yang artinya gesekan yang bekerja pada benda diam setelah
diberi sedikit gaya. Gaya gesek yang kedua adalah gaya gesek kinetik yaitu ketika
benda bergerak setelah diberikan gaya gesek. Dalam gaya gesekan terdapat
koefisien gesekan. Koefisien gesekan statis merupakan rasio besarnya gaya
gesekan statis dan gaya normalnya. Koefisien gesekan kinetis merupakan rasio
gaya gesek yang terjadi dengan besar gaya kinetis dan gaya normalnya. Gesekan
dalam kehidupan sehari-hari memiliki manfaat dan kerugian.
Penentuan koefisien gesek statis terlebih dahulu dilakukan penimbangan
bahan yang akan dicari koefisien geseknya. Masa bahan (balok) sudah diketahui
kemudian bahan diletakkan pada bidang miring kemudian diperbesar sudut
kemiringannya hingga bahan tersebut terdorong ke bawah. Penentuan koefisien
gesek kinetis langkah pertama yaitu menimbang bahan dan menyusun bahan
sehingga sudut pada koefisien gaya gesek kinetis ditentukan dan kita menghitung
waktu yang dibutuhkan benda bergerak dari dari titik awal ke titik acuan.
Praktikum ini dilakukan dengan cara meluncurkan benda yang sudah diketahui
massanya, untuk koefisien gesek statis dengan meluncurkan benda dengan
memperbesar sudut secara perlahan-lahan. Untuk koefisien gesek kinetis benda
yang diberi beban agar cepat meluncur dan dicatat waktunya.
Membahas pentingnya gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari,
diantaranya manusia berjalan tanpa terpeleset dan mobil bisa berhenti karena
adanya pengereman. Selain itu juga ban mobil maupun ban sepeda motor yang
diberi bentuk gerigi agar tidak licin dan tetap berjalan. Maka dari itulah kita perlu
mengetahui peran penting dan besarnya dalam kehidupan melalui praktikum kali
ini yaitu penentuan koefisien gesek bahan.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah dalam praktikum kali ini adalah:
1. Apakah sudut kemiringan berpengaruh terhadap koefisien gesek bahan, baik
statis maupun kinetis dalam praktikum ini?
2. Apa pengaruh penambahan bahan atau beban terhadap koefisien gesek pada
praktikum kali ini?
3. Bagaimana pengaruh permukaan bidang terhadap koefisien gesek statis
maupun kinetis pada praktikum kali ini?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dalam praktikum kali ini adalah:
1. Untuk mengetahui pengaruh sudut terhadap koefisien gesek statis maupun
kinetis
2. Untuk mengetahui pengaruh penambahan beban terhadap koefisien gesek
3. Untuk mengetahui pengaruh permukaan bidang landasan terhadap koefisien
gesek statis maupun kinetis
1.4 Manfaat
Adapun manfaat yang dapat diperoleh dari praktikum kali ini yaitu praktikan
dapat mengetahui cara menentukan besar nilai koefisien gesek statis maupun
kinetis. Serta dapat mengetahui apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi
koefisien gesek. Adapun manfaat dalam kehidupan sehari-hari misalnya kita
mengetahui akan besar gaya gesek dapat diterapkan dalam pembuatan sandal atau
sepatu yang bersol bagus dan aplikasi alat gergaji agar lebih mudah untuk
memotong benda.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Gaya gesek adalah gaya yang melawan arah gaya relatifnya. Gaya gesek
muncul apabila dua benda bersentuhan dimana sebuah benda diam atau meluncur
pada suatu permukaan yang memberikan gaya-gaya kepadanya. Gaya gesek statis
adalah singgungan dua benda pada saat keadaan diam atau dalam keadaan diam
dalam bidang horizontal. Gaya gesek kinetis adalah gaya luncuran pada benda
yang bergerak pada permukaan benda lain yang berlawanan dengan kecepatan
benda. Rumus yang dipakai untuk mencari koefisien dari gesek statis dan kinetis
adalah Fs ≤ μs.N gaya gesek statis, sedangkan Fk = μk . N untik gaya kinetis pada
benda (Giancolli, 1998).
Hukum-hukum tentang gaya gesek adalah hukum yang berdasarkan pada
gaya timbul akibat perubahan bentuk permukaan yang bersinggungan. Contoh
sebuah balok kayu diam pada suatu bidang miring yang memiliki sudut dan
diperbesar sudutnya maka kubus tersebut mulai tergelincir. Gaya gesek terdapat
gaya normal yaitu gaya yang dilakukan benda terhadap benda lain dengan arah
tegak lurus bidang antara permukaan benda (Astutik, 1997).
Gaya-gaya yang bekerja pada balok yang dianggap sebagai benda titik atau
partikel, gaya W adalah berarti balok. Gaya gesek statis adalah gaya yang terjadi
antara dua permukaan benda yang diam atau tidak ada gaya relatifnya antara
benda satu dengan benda yang lainnya. Gaya gesek kinetis terjadi antara dua
permukaan kering tanpa pelumas yang memenuhi hukum yang sama dengan
hukum gaya gesek kinetis. Gaya gesek kinetis menghitung waktu yang
dibutuhkan benda pada posisi awal ke posisi acuan. Gaya gesek kinetis
menghitung sudut yang diperlukan untuk benda bergerak (Sutrisno, 1997).
Koefisien gesek statis adalah rasio besarnya gaya gesekan dengan gaya
normalnya. Sebuah balok yang beratnya W diletakkan pada bidang datar dan pada
balok tidak bekerja gaya luas, maka besarnya gaya normal (N) sama dengan besar
gaya berat (W) dengan bersamaan N=W …. (2.1)
Gaya normal adalah gaya yang ditimbulkan oleh alas bidang dimana benda
ditempatkan dan tegak lurus pada bidang itu.
N= mg cos ∅ (2.2)
Sesuai persamaan diatas, benda dengan massanya m. Pada bidang miring yang
lain dengan sudut kemiringan maka besarnya gaya normal (N) sama dengan mg
cos ∅ (Zaelani, 2006).
Gambar : a. Keadaan benda di bidang datar dan diam
b. Keadaan benda di bidang miring dengan beberapa gaya
(Giancolli, 2010)
Ketika sebuah benda berguling di atas sebuah permukaan (misalnya bola
yang bergerak di atas tanah). Gaya gesekan yang bekerja tetap ada walaupun lebih
kecil dibanding dengan ketika benda tersebut meluncur di atas permukaan benda
lain (Tipler, 1997).
Besarnya gaya gesek ditentukan oleh dua faktor, yaitu:
1. Kekasaran permukaan benda yang saling bersentuhan
Pada permukaan yang licin besar gaya gesek lebih kecil daripada gaya gesek yang
terjadi pada permukaan yang kasar. Dengan demikian menarik atau mendorong
benda di atas lantai lebih mudah daripada menarik atau mendorong benda di atas
tanah.
2. Berat benda yang bergesekan
Menarik atau mendorong kursi lebih mudah daripada menarik atau mendorong
almari. Hal ini menunjukkan bahwa besar gaya gesek pada benda yang ringan
lebih kecil daripada besar gaya gesekan pada benda yang lebih besar (Tipler,
1997).
Contoh gaya gesekan yang ada di kehidupan sehari-hari dibedakan menjadi
dua, yaitu gaya gesekan yang menguntungkan dan gaya gesekan yang merugikan.
Gaya gesekan yang merugikan misalnya:
1. Gaya gesekan antara mesin mobil dan kopling yang menimbulkan poros yang
berlebihan sehingga mesin mobil cepat rusak
2. Gaya gesekan antara mobil dan udara dapat menghambat laju mobil
3. Gaya gesekan antara ban dan jalan mengakibatkan ban menjadi tipis
Selanjutnya gaya gesek yang menguntungkan misalnya:
1. Gaya gesekan pada rem dapat memperlambat laju kendaraan
2. Gaya gesekan antara ban yang dibuat bergerigi dengan permukaan jalan
sehingga kendaraan tidak selip
3. Gaya gesek antara kaki dan permukaan jalan mengakibatkan kita dapat
berjalan. Jika jalanan licin tanpa gesekan, maka kita akan tergelincir (Sutrisno,
1997).
BAB 3. METODOLOGI
3.1 Alat dan Bahan
Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah:
1. Satu set bidang miring digunakan untuk menentukan koefisien gesek
2. Neraca digunakan untuk menimbang beban balok kayu
3. Stopwatch digunakan untuk mengukur waktu
4. Mistar untuk mengukur panjang benda
5. Beban balok kayu dan landasan kayu serta kaca untuk diukur koefisien
geseknya
3.2 Desain Percobaan
Desain percobaan pada praktikum kali ini adalah sebagai berikut:
Gambar 3.1 : Pengukuran koefisien gesek statis balok pada permukaan bidang
miring
(Sumber : Petunjuk Praktikum Fisika Dasar, 2015)
Gambar 3.2 : Pengukuran koefisien gesek kinetis balok pada permukaan bidang
miring
(Sumber: Petunjuk Praktikum Fisika Dasar, 2015)
3.2 Langkah Kerja
Adapun langkah kerja yang dilakukan pada praktikum kali ini, yaitu:
3.3.1 Menentukan koefisien gesek statis
1. Bahan yang akan ditentukan koefisien geseknya ditimbang dan dicatat
massanya
2. Bahan diletakkan diatas bidang miring berlandasan kayu dengan kemiringan
awal 0`
3. Secara perlahan-lahan sudut kemiringan bidang miring diperbesar hingga
bahan tepat meluncur turun
4. Dihitung sudut yang dibentuk bidang miring dengan horizontal
5. Langkah 2 dan 4 dilakukan kembali hingga memperoleh 5 data pengamatan
untuk masa pertama
6. Bahan diatasnya ditambahkan bahan yang telah diketahui massanya kemudian
diulangi langkah 2 sampai 5 untuk 3 kali pengulangan dengan penambahan
bahan
7. Langkah 1 sampai 6 diulangi untuk beban landasan yang berbeda
3.3.2 Menentukan koefisien gesek kinetis
1. Timbang beban 1 (Gambar 3.2)
2. Disusun peralatan seperti gambar 3.2 dengan kemiringan sudut tertentu
(tanyakan pada asisten)
3. Benda 1 diletakkan pada posisi tertentu (sesuai petunjuk asisten), catat 2 titik
acuan pada landasan, titik awal benda 1 dan titik lain pada jarak tertertu
4. Beri beban benda 2 (gambar 3.2) sedemikian rupa sehingga sistem bergerak
dipercepat
5. Catat waktu yang diperlukan benda 1 untuk bergerak dari titik awal ke titik
acuan yang telah ditentukan (pada langkah 3)
6. Timbanglah beban 2, catat massanya
7. Diulangi langkah 1 sampai 6 untuk beban yang berbeda
3.4
Analisis Data
Analisis data yang digunakan dalam praktikum diantaranya, yaitu:
3.4.1 Koefisien Statis
μs1 = tan θ
μ rata-rata =
tan θ 1+tan θ 2+ tan θ 3+ tan θ 4+ tan θ 5
5
∆ μ=√ ∈¿ ¿ ¿
∆μ
I = μ X 100 %
K = 100% - I%
1. Ralat Koefisien Gesek Statis
4
μs=tan θ=
2
∆ μs=
√
∈(μs−μs rata−rata)2
n (n−1)
∆ μs
I = μs x 100 %
K = 100% - I%
∆ μs
AP = 1 – log μs =( μs ± ∆ μs ) satuan
2. Perbandingan Koefisien Gesek Kinetis ( μk ¿
Fk= μk
Hukum I Newton
μs=tan θ
Hukum II Newton
a
μk=¿ g ¿−1¿−tanθ
Jika sudut θ=0 °maka persamaannya menjadi
μk=¿
Keterangan : μk = koefisien gesek kinetis
a = kecepatan sistem
g = percepatan gravitasi bumi
m1 = massa benda 1
m2 = massa benda 2
3. Ralat koefissien gesek kinetis
a
μk=¿ g ¿−1¿−tanθ
∈(μk−μk rata−rata)2
n(n−1)
∆ μk
I = μk x 100 %
∆ μ=
√
K= 100% - I%
∆ μk
AP = 1 – log μk =( μk ± ∆ μk ) satuan
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Hasil yang di dapat dari praktikum yang telah dilakukan diantaranya:
1. Menetukan koefisien gesek statis ( μk ¿pada permukaan kasar
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
Massa (gr)
160 gr
160 gr
160 gr
160 gr
160 gr
210 gr
210 gr
210 gr
210 gr
210 gr
260 gr
260 gr
260 gr
260 gr
260 gr
310 gr
310 gr
310 gr
310 gr
310 gr
x° μs ¿
30°
0,5
40°
0,8
21°
0,3
32 °
0,6
43 °
0,9
44 °
0,96
45 °
1
43 °
0,93
44 °
0,96
50 °
1,96
45 °
1
39 °
0,80
57 °
1,53
54 °
1,37
50 °
1,19
39 °
0,80
40 °
0,83
45 °
1
40 °
0,83
44 °
0,96
μs
0,62
0,62
0,62
0,62
0,62
1,008
1,008
1,008
1,008
1,008
1,17
1,17
1,17
1,17
1,17
0,88
0,88
0,88
0,88
0,88
∆ μs
0,02
0,038
0,2
0
0,12
0,02
0,014
0,026
0,02
0,04
0,031
0,1
0,07
0,038
0,05
0,02
0,01
0,026
0,01
0,017
I
3%
61%
32%
0%
19%
1%
1,3%
2%
1%
3%
2%
8%
5%
3%
4%
2%
1%
2%
1%
1,9%
K
97%
39%
68%
100%
81%
99%
98,7%
98%
99%
97%
98%
92%
95%
97%
96%
98%
99%
98%
99%
98,1%
AP
3
1
1
1
2
2
3
3
3
3
3
3
2
2
3
2
3
3
3
3
2. Menentukam koefisien gesek statis ( μs ¿pada permukaan licin
No
Massa
x°
μs( tanθ)
´
μs
∆ μs
I
K
AP
1
(gr)
160 gr
40°
0,83
0,85
0,007
3%
99,18
3
2
3
4
5
160 gr
160 gr
160 gr
160 gr
39°
41 °
44 °
40 °
0,80
0,86
0,96
0,83
0,85
0,85
0,85
0,85
0,012
0,05
0,02
0,007
61%
32%
0%
19%
6
7
8
210 gr
210 gr
210 gr
41°
39 °
45 °
0,86
0,80
1
0,78
0,78
0,78
0,018
0,012
0,04
1%
1,3%
2%
%
98,6%
95%
98%
99,18
%
98%
98,5%
95%
3
1
3
3
3
3
2
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
210 gr
210 gr
260 gr
260 gr
260 gr
260 gr
260 gr
310 gr
310 gr
310 gr
310 gr
310 gr
32 °
32 °
30°
29 °
30 °
20 °
37 °
29 °
24 °
30 °
30 °
31 °
0,64
0,62
0,57
0,55
0,57
0,57
0,36
0,55
0,44
0,57
0,57
0,60
0,78
0,78
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,48
0,07
0,03
0,02
0,07
0,022
0,026
0,59
0,02
0,021
0,024
0,024
0,02
1%
3%
2%
8%
5%
3%
4%
2%
1%
2%
1%
1,9%
92%
97%
96%
86%
96%
95%
98,8%
97%
97%
96%
96%
96,3%
2
2,52
2
3
2
2
2
3
3
2
2
2
μk
1,03
0,04
0,44
0,17
-0,15
-1,63
-0,15
0,1
-0,4
∆ μk
0,67
0,19
0,88
0,34
0,14
0,87
0,1
0,22
0,1
I
32%
8%
88%
66%
26%
15%
66%
19%
66%
K
98%
92%
12%
34%
74%
85%
34%
86%
34%
AP
3
2
1
2
3
2
1
2
1
μk
∆ μk
I
K
AP
0,3
-0,05
0,33
0,01
0,27
-0,69
-0,9
0,41
-0,42
0,04
0,05
0,054
0,05
0,16
0,32
0,53
0,28
0,28
21%
26%
28%
38%
12%
24%
17%
28%
8%
79%
74%
72%
62%
88%
76%
83%
72%
92%
2
2
2
1
2
2
2
1
1
K
AP
3. Gaya gesek kinetik θ °=0 kasar
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Massa (gr)
200
200
200
250
250
250
300
300
300
x°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
μk gr
0,5
0,5
0,5
-0,53
-0,53
-0,53
-0,15
-0,15
-0,15
4. Gaya gesek kinetik θ °=0 ° (licin)
No
Massa (gr)
θ°
´μk
(tan
1
2
3
4
5
6
7
8
9
200
200
200
250
250
250
300
300
300
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
0°
θ¿
0,19
0,19
0,19
-0,13
-0,13
-0,13
-0,3
-0,3
-0,3
5. Menentukan koefisien gesek kinetik pada θ=15° (kasar)
No
Massa (gr)
θ°
´μk
μk
∆ μk
I
1
2
3
4
5
6
7
8
9
200
200
200
250
250
250
300
300
300
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
0,57
0,55
0,40
0,68
0,77
0,39
0,73
0,26
0,35
0,5
0,5
0,5
0,61
0,61
0,61
0,44
0,44
0,44
0,02
0,02
0,04
0,02
0,02
0,08
0,11
0,07
0,03
4%
4%
8%
3%
4%
13%
25%
16%
6%
96%
96%
92%
97%
96%
87%
75%
84%
94%
2
2
2
2
2
2
2
2
2
I
2%
0%
3%
35%
5%
0%
15%
17%
4%
K
98%
0%
97%
65%
95%
0%
85%
83%
96%
AP
3
0
3
1
2
0
2
2
2
I
18%
22%
39%
32%
8%
19%
41%
21%
23%
K
82%
78%
61%
68%
92%
81%
59%
79%
77%
AP
2
2
1
1
2
2
1
2
2
I
24%
24%
7%
7%
29%
57%
K
76%
76%
93%
93%
71%
43%
AP
2
2
2
2
2
1
6. Menentukan koefisien gesek kinetik pada θ=15° (licin)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Massa (gr)
200
200
200
250
250
250
300
300
300
θ°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
15°
μk ¿
0,58
0,59
0,61
0,35
0,45
0,40
0,26
0,69
0,44
´μ
0,59
0,59
0,59
0,40
0,40
0,40
0,46
0,46
0,46
∆ μk
0,12
0,12
0,02
0,14
0,02
0
0,07
0,08
0,02
7. Menentukan koefisien gesek kinetik pada θ=30° (kasar)
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Massa (gr)
200
200
200
250
250
250
300
300
300
θ°
30°
30°
30°
30°
30°
30°
30°
30°
30°
μk ¿
1,59
1,37
0,06
0,14
1,18
0,79
1,61
1,70
1,61
´μ
2,98
2,98
2,98
1,58
1,58
1,58
3,84
3,84
3,84
∆ μk
0,56
0,65
1,18
0,58
0,14
0,31
1,57
0,81
0,9
8. Menentukan koefisien gesek kinetik pada θ=30° (licin)
No
1
2
3
4
5
6
Massa (gr)
200
200
200
250
250
250
θ°
30°
30°
30°
30°
30°
30°
μk ¿
0,81
0,81
1,58
1,8
2,1
2,3
´μ
2,14
2,14
2,14
1,52
1,52
1,52
∆ μk
0,52
0,52
0,17
0,11
0,42
0,87
7
8
9
300
300
300
4.2 Pembahasan
30°
30°
30°
1,83
6,07
2,74
3,53
3,53
3,53
0,69
1,02
0,31
19%
28%
8%
81%
72%
92%
2
2
2