GAYA GESEK

Percobaan 7 :

Gaya GesekHalaman 29

GAYA GESEK

A. TUJUAN

Menentukan koefisien gesek statis dan kinetis antara dua permukaan

B. TEORI

Gaya gesek statis Fs antara dua permukaan dapat diasumsikan sebagai nilai yang berada diantara nol dan nilai maksimum Fsmax,

0 < Fs < Fsmax (34)

Gaya gesek Fs akan sama dengan nilai maksimum Fsmax ketika benda yang berada di atas permukaan tepat akan mulai bergerak. Hubungan antara Fsmax dan gaya normal N adalah

Fsmax = s N (35)

Dimana nilai konstan s disebut sebagai koefisien gesek statis yang hanya tergantung pada keadaan alamiah antara dua permukaan yang saling bersentuhan, dan tidak tergantung pada gaya normal N yang bekerja pada 2 permukaan tersebut.

Ketika sebuah benda bergerak di atas sebuah permukaan, gaya gesek kinetik Fk yang bekerja apa benda tersebut ditentukan oleh

Fk = (kN (36)

Dimana (k adalah koefisien gesek kinetik antara dua permukaan, dan N adalah gaya normal antar dua permukaan. Jika benda bergerak dengan kecepatan konstan, maka Hukum I Newton dapat diterapkan pada sistem. Jika benda bergerak dengan percepatan konstan, maka Hukum II Newton dapat diterapkan pada sistem.

C. ALAT DAN BAHAN

1. Perangkat bidang miring.

2. Balok dengan 3 lapisan yang berbeda.

3. Mistar

4. Perangkat beban

5. Neraca

6. Bola

7. Papan luncur dengan permukaan karpet.

D. PROSEDUR KERJA

Bagian I : menentukan koefisien gesek statis Gambar 1

1. Timbang massa balok dengan neraca.

2. Letakkan balok pada permukaan horizontal pada perangkat bidang miring.

3. Putar sekrup sehingga luncuran horizontal mulai membentuk sudut, hentikan putaran tepat pada saat balok akan mulai tergelincir.

4. Catat besarnya tinggi bidang miring (h) dan d untuk menentukan sudut bidang miring.

5. Ganti permukaan balok dengan permukaan lainnya dan lakukan langkah 2-4.

Bagian II : menentukan koefisien gesek kinetis.

Gambar 2

1. Letakkan bola pada ujung bidang miring pada ketinggian h pada jarak d seperti pada gambar.

2. Lepaskan bola hingga berhenti pada bidang datar. Kemudian ukur X2.

3. Ulangi percobaan sebanyak 5 kali untuk nilai h yang berbeda.

E. DATA DAN PERHITUNGAN

Bagian I :

1. Tentukan besarnya koefisien gesek statis untuk masing-masing permukaan.

m = kg

NoJenis permukaan(s = tg (

1

2

3

Bagian II

1. Tentukan besarnya koefisien gesek kinetis untuk masing-masing percobaan dan nilai rata-ratanya.

Noh (m)d (m)X2 (m)(k

1

2

3

4

5

Untuk menentukan koefisien gesek kinetis, kita dapat menggunakan konsep perubahan energi potensial pada bola. Perhatikan Gambar 2. Energi potensial pada benda di atas bidang miring kita asumsikan dipergunakan sebagai usaha untuk melawan gaya gesek sepanjang lintasan.

mgh = (kf1X1 + (kf2X2mgh =(k (N1X1 + N2X2)

mgh =(k (mg cos .X1 + mg.X2), karena cos = d/X1, maka

(k =h/(d + X2)

(38)

F. PEMBAHASAN

1. Asumsi-asumsi yang digunakan dalam percobaan serta kesalahan yang mungkin terjadi dalam pengambilan data pengukuran.

2. Penjelasan Hukum Newton dan keterkaitan Hukum fisika lainnya dalam percobaan.

3. Hubungan antara gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis.

4. Hubungan massa benda dalam percobaan.

5. Cara lain dalam menentukan koefisien gesek selain 2 cara di atas.

6. Kegunaan dan kerugian gesekan dalam kehidupan sehari-hari.

LAPORAN SEMENTARA GAYA GESEKHari/Tanggal

:

Program Studi :

Nama Praktikan:

1. 5.

2.6.

3.7.

4.8.

DATA PERCOBAAN

Bagian I

m = kg

NoJenis permukaanh (cm)d (cm)

1

2

3

Bagian II

Noh (cm)d (cm)X2 (cm)

1

2

3

4

5

Asisten jaga,

NIM: Samarinda,

Ketua kelompok,

NIM:

fsmax=(sN, jika benda tepat akan bergerak, maka Hukum I Newton dapat diterapkan

fsmax = mg sin dan N = mg cos , sehingga akan kita peroleh

(s = tg (37)