Rumus Gaya Gesek Lengkap Pembahasan dan Contoh Soalnya

TRIBUNSOLO.COM - Dalam Ilmu Fisika, para siswa biasanya mempelajari rumus gaya gesek untuk menghitung koefisien gesekan kinetis atau statis.

Rumus gaya gesek adalah gaya yang melawan arah gerak suatu objek yang berlangsung akibat kontak objek dengan orbit bidang lintasan memicu gesekan antara dua objek pada saat objek mulai bergerak hingga objek pun bergerak.

Besar dan kecilnya gaya gesekan ditentukan oleh kekasaran permukaan dua bidang yang bersentuhan sehingga semakin kasar permukaan suatu bidang, maka semakin besar pula nilai gaya geseknya.

Baca juga: Rumus pH dan Penjelasannya, Lengkap Contoh Soal dan Cara Menghitungnya

Gaya sendiri bisa berarti suatu tarikan atau dorongan yang akan memicu pergerakan suatu objek dengan bebas.

Jenis-Jenis Gaya Gesek

1. Gaya Gesek Statis

Gaya gesek statis berlaku pada objek-objek yang diam atau tidak bergerak.

Akibat bekerja pada objek dalam posisi tidak bergerak, besar gaya gesek statis adalah hasil antara koefisien gesek statis dengan gaya normal objek.

Koefisien gesek adalah besaran yang bergantung pada kekasaran dua permukaan bidang yang saling berkontak.

Pada dasarnya, koefisien gaya gesek statis akan jauh lebih tinggi daripada gaya gesek kinetis.

Baca juga: Rumus Menghitung BEP Unit dan Rupiah, Lengkap dengan Contoh Soal

Rumus gaya statis dapat dinyatakan sebagai berikut:

fs = μs × N

Keterangan:

fs: besar gaya gesek statis (N)

μs: koefisien gesek statis (N)

N: gaya normal (N)

Baca juga: Rumus Panjang Gelombang Lengkap dengan Contoh Soalnya

2. Gaya Gesek Kinetis

Gaya gesek kinetis adalah gesekan yang berlangsung ketika suatu objek bergerak.

Contohnya dapat kita lihat ketika sebuah roda motor atau mobil tengah melaju di jalan raya.

Menurut beberapa pendapat, gaya gesek kinetis akan menghasilkan nilai gaya gesek yang lebih kecil jika dibandingkan dengan gaya gesek statis.

Gaya gesek kinetis beraksi pada objek yang tengah bergerak.

Gaya gesek yang bekerja saat permukaan kontak saling bergerak yang sangat berlawanan dengan gaya gesek statis.

Rumus gaya gesek kinetis bisa dinyatakan sebagai berikut:

fk = μk × N

Keterangan:

fk: besar gaya gesek kinetis (N)

μk: koefisien gesek kinetis (N)

N: gaya normal (N)

Baca juga: Rumus Simpangan Baku Lengkap dengan Pengertiannya dan Contoh Soal

Rumus Gaya Gesek

Berdasarkan buku Gerak dan Gaya (2019) yang ditulis oleh Bayu Sapta Hari, rumus gaya gesek terbagi menjadi rumus gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis.

Besarannya bisa dinyatakan melalui rumus gaya gesekan berikut ini:

fs ≤ μs

N fk = μs N

Selain uraian di atas, berikut adalah rincian mengenai rumus gaya gesek statis dan kinetis.

Gaya gesek statis : fs = μs × N

Gaya gesek kinetis : fk = μk × N

Contoh Soal

Sebuah mobil bermassa 2000 kg dan dikenakan gaya sebesar 10.000 N. Berapa percepatan yang dialami oleh mobil tersebut?

Jawab:

Diketahui

• Massa mobil (m) = 2000 kg
• Gaya (F) = 10.000 N

Ditanya

Percepatan (a) = ....?

Pembahasan

Rumus umum gaya: F = m x a

Keterangan:

• Gaya (F), satuan N
• Massa benda (m), satuan kg
• Percepatan benda (a), satuan m/s2

Dari unsur yang diketahui, maka kita dapat langsung memasukkan ke dalam rumus umum gaya, yaitu:

F = m x a
10.000 N = 2.000 kg x a
10.000 N/2.000 kg = a
5 m/s⊃2; = a

Jadi, percepatan yang dialami oleh mobil tersebut sebesar 5 m/s⊃2;.

Contoh soal 2

Sebuah mobil bergerak dengan gaya mesin sebesar 7500 N dan mengalami percepatan sebesar 7N / kg. Jika gaya gesekan ban mobil dengan jalan sebesar 500N, tentukan massa mobil tersebut!

Jawab:

Diketahui

• F mesin = 7.500 N
• a mesin = 7 N/kg
• F gesek = 500 N

Ditanya

Massa mobil (m) = ....?

Pembahasan

F mesin - F gesek = m x a

Jadi, massa mobil tersebut adalah 1.000 kg.

Contoh soal 3

Suatu mainan mobil-mobilan bermassa 2 kg diam di atas lantai licin, kemudian diberi gaya tertentu dan bergerak dengan percepatan 10 m/s⊃2;. Berapakah gaya yang diberikan pada mobil-mobilan?

Jawab:

Diketahui

• Massa mobil mainan (m) = 2 kg
• Percepatan (a) = 10 m/s⊃2;

Ditanya

Gaya yang diberikan (F) = ....?

Pembahasan

Rumus mencari gaya: F = m x a

F = 2 kg x 10 m/s⊃2;
F = 20 N

Jadi, gaya yang diberikan pada mobil-mobilan tersebut sebesar 20 N. 

(Kompas.com)