praktikum 13 gaya gesek

7/15/2019 Praktikum 13 Gaya Gesek

http://slidepdf.com/reader/full/praktikum-13-gaya-gesek 1/17

GAYA GESEK

A. TUJUAN

Menyelidiki gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis

B. RUMUSAN MASALAH

Apakah koefisien gesekan bergantung pada kekasaran dari permukaan

benda yang bersentuhan?

C. RUMUSAN HIPOTESIS

Jika semakin kasar permukaan benda yang bergesekan, maka semakin besar

pula koefisien gesekannya.

D. VARIABEL

Variabel Kontrol

Variabel yang dijaga tetap / tidak berubah. Dalam hal ini variabel tetapnya

adalah massa balok(m)

Variabel manipulasi

Variabel yang sengaja di ubah-ubah pada setiap percobaan.

Variabel manipulasi dalam percobaan ini adalah : sudut kemiringan bidang

(θ).

Variabel Respon

Variabel yang besarnya / nilainya dipengaruhi oleh variabel manipulasi.

Variabel Respon dalam percobaan ini adalah : koefisien gesek kinetik

bidang miring (μk).

E. ALAT DAN BAHAN

No Alat dan bahan Jumlah

1 Balok 2

2 Pegas 1

3 Statif 1

4 Busur 1



5. Bidang miring

F. DASAR TEORI

Gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis

Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua peremukaan

yang saling bersentuhan,gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya

elektrostatik pada masing-masing permukaan.Dulu diyakini bahwa

permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesek(tepatnya koefisien

gaya gesek)menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan

yang kasar,akan tetapi dewasa ini tidak lagi demikian.Konstruk mikro(nano

tepatnya)pada permukaan benda padat menyebabkan gesekan menjadi

minimum bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya(efek lotus).

Untuk benda yang dapat menggelinding terdapat pula jenis gaya gesek lain

yang ddisebut gaya gesek menggelinding(rolling friction).

Untuk benda yang berputar tegak lurus pada permukaan atau berspin,terdpat

pula gaya gesek spin(spin friction).

Gaya gesek antara benda padat dan fluida disebut sebagai gaya Coriolis-

stokes atau gaya viskos(viskos force).

Gaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak

bergerak relatif satu sama lainnya.seperti contoh gerakan statis dapat

mencegah benda meluncur ke bawah pada bidang miring.Koefisien gesek

statis umumnya dinotasikn dengan µs,dan pada umumnya lebih besar dari

koefisien gesek kinetis.Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah gaya yang

diaplikasikan tepat sebelum benda tersebut bergerak,gaya gesekanmaksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari

koefisien gesek statif dikalilan dengan gaya normal

f= µs F n .

Ketika tidak ada gesekan yang terjadi,gaya gesek dapat memiliki nilai dari

nol hingga gaya gesek maksimum.



Setiap gaya yang lebih kecil dari gya gesek maksimum yang berusaha untuk

menggerakkan salah satu benda akan dilawan oleh gaya gesekan yang setara

dengan besar gaya tersebut,namun berlawann arah.

Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan

gerakan terjadi,setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statif tidak lagi dapat

digunakan untuk menggambarkan kinetika benda,sehingga digunakan gaaya

gesek kinetis.

Gaya gesek kinetis atau dinamis terjadi ketika dua benda bergerak relatif

satu sama lainnya dan sling bergesekan.Koefiien gesek kinetis umumnya

dinotasikan dengan µk,dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek

statis untuk material yang sama.

Misalnya sebuh balok yang beratnya W diletakkan pada lantai.balok

memberikan gaya tekan pada lantai sebesar W.

N N

W

Gaya tekan ini diimbangi oleh lantai dengan memberikan gaya normal

N(N=W)sehingga benda dalam keadaan seimbang(diam).Pada balok

kemudin di berikan gaya F cukup kecil,balok masih diam(seimbang).karena

gaya F masih dapat diimbangi oleh gaya gesek fs.Gaya gesek yang timbul

pada balok yang masih diam ini disebut gaya gesek statif(fs).Bila gaya F

diperbesar,gaya fs pun makin besar selama balok itu masih diam.



N

fs F= fs

W

Bila gaya F terus diperbesar,suatu saat fs akan mencapai harga

maksimumnya(fsm),saat ini balok tepat saat akan bergerak,artinya bila gaya

F ditambah lagi sedikit saja,maka benda akan bergerak.

N

fk F> fs> fk

w

Ketika balok sudah bergerak,gaya geseknya lebih kecil dari pada gaya gesek

statis maksimum.gaya gesek yang timbul saat benda sudah bergerak disebut

gaya gesek kinetis(fk).

Gaya gesek statis terjadi pada saat benda masih diam

Gaya gesek kinetis terjadi pada saat benda sudah bergerak

Gaya gesek kinetis lebih kecil dari pada gaya gesek statis(fk<fs)



Kekasaran permukaan bidang sentuh mempengaruhi besar kecilnya gaya

gesekan,kekasaran permukaan bidang sentuh ini dinyatakan dalam

koefisien(µ).Koefisien gesekan terdiri atas dua jenis yaitu koefisien gesekan

statis(µs)dan koefisien gesekaan kinetis(µk).

Koefisien gesekan statis selalu lebih besar dari pada koefisien gesekan

kinetis(µs>µk).

Besar kecilnya gaya gesekan,selain bergantung pada koefisien gesekan

bidang sentuh,bergantung pula pada gaya normal(N).Hubungan gaya

gesek(f),koefisien gesek(µ),dan gaya normal (N).

Hubungan antara koefisien gesek statis(µs) dengan gya gesekan statis yaitu:

fsm=µs N

Dengan:

fs=gaya gesekaan statis(N)

fk=gaya gesekan kinetis(N)

N=gaya normal(N )

µs=koefisien gesekan statis

µk=koefisien gesekan kinetis,

Nilai koefisien gesekan dari dua permukaan yang bergesekan menunjukkan

nilai kekasaran kedua permukaan tersebut,nilai ini berkisar antara 0

dan1.Jadi secara matematis nilai koefisien gesekan(µ)ini dapat dinyatakan:

0µ1 artinya:

µ=0 bila permukan yang bergesekan licin sempurna



µ=1 bila permukan yang bergesekan sangat kasar

Besarnya gaya gesek kinetis bergantung pada sifat antara dua permukaan

benda yang bersentuhan dan tidak bergantung pada luas permukaan bidangsentuh.

Sifat kasar atau licinnya permukaan bidang yang bersentuhan dinyatakan

oleh suatu koefisien yang disebut koefisien gesekan.

Hubungan antara koefisien gesek statis(µs) dengan gaya gesekan statis:

Hubungan antara koefisien gesek kinetis(µk)dengan gaya gesekan kinetis:

Fsm=µs

N

Fk=µk N

Untuk bidang miring besarnya:

Fs=m g Sin s

N=m g Cos s

Karena bergerak maka:

µk=Tg k

fk=µk N

G. PROSEDUR KERJA

a. Menggantungkan pegas pada statif,kemudian menimbng berat balok.

b. Meletakkan balok pada bidang datar,kemudian menarik balok dengan

pegas.Dengan melihat skala pegas menentukan fs yaitu ketika menarik

pegas,balok tetap dalam keadaan diam.dan fsm pada saat balok tepat

akan bergerak.



c. Melakukan percobaan seperti diatas msing-masing sebanyak tiga kali.

d. Meletakkan balok pada sisi kanan,dan mengangkat sisi kanan tersebut

sampai balok tepat akan bergerak,kemudiaan mengukur besar sudut(f)

yang terjadi pada papan sisi kiri.

e. Menentukan besar dari fsm,fk,µs,dan µk setelah mengetahui besar

sudut.

f. Mengulangi percobaan no 4 dan 5 sebanyak tiga kali.



H. DATA HASIL PENGAMATAN

Untuk bidang datar

Berat balok

(F=m.g)

fs fsm fk µs µk

0,9 1,1 0,7 0,33 0,26

2,7 1,2 1,1 1,2 0,44 0,44

1,1 0,9 1,0 0,41 0,37

3,6 4,1 2,7 0,47 0,35

7,6 3,7 4,7 2,8 0,48 0,36

4,4 4,8 2,6 0,57 0,34

Untuk bidang miring

Berat

balok

(F=m.

g)

s fs sm fsm k fk µs µk

20º 0,92 23º 1,05 28º 1,35 0,36 0,53

2,7 17º 0,78 22º 0,99 29º 1,43 0,31 0,55

20º O,92 25º 1,13 26º 1,24 0,36 0,49

19º 2,43 24º 3,04 26º 3,54 0,34 0,49

7,6 23º 2,96 24º 3,04 27º 3,57 0,42 0,51



20º 2,58 25º 3,19 26º 3,50 0.36 0,49

I. ANALISIS DATA

J. Untuk bidang data

a. Balok I

N

o.

s s s 2

s s

1. 0,26 0,02 4.10

2. 0,19 0.05 25.104

3. 0,26 O,02 4.10 4

0,71 33.104

s =3

71,0

Ralat mutlak (Δ)

Δ

2

)1(

nn

s s

6

10.33 4

=4

10.5,5

4



=2,3.102

No k k k 2

k k

1 0,37 0,06 36.104

2 0,48 0,05 25.104

4

3 0,44 0,01 1.104

1,29 62.10

k 3

29,1

=0,43

Ralat Mutlak ( )

2

)1(

nn

k k

=

6

10.624

=410.33,10

=3,21.102

4



b. Balok 2

No s s s 2

s s

1 0,42 0,02 4.104

2 0,44 0 0

3 0,47 0,03 9.104

1,33 13.10 4

s 3

33,1

=0,44

Ralat Mutlak( )

)1(

2

nn

s s

=6

10.13 4

=41017,2



=1,47210

No k k k 2

k k

1 0,54 0,01 1.10

2 0,53 0,02 4.104

3 0,59 0,04 16.10 4

1,66 21.104

k =3

66,1

=0,55

Ralat Mutlak( )

=

2

)1(

nn

k k

=6

610.21 4

=410.5,3

=1,87.102

4



Untuk bidang miring

a .Balok I

No s s s 2

s s

1 0,36 0,02 4.104

2 0,31 0,03 9.104

3 0,36 0,02 4.10 4

1,03 17.10

3

03,1 s

=0,34

Ralat Mutlak ( )

2

)1(

nn

s s

=6

10.174

4



=410.83,2

=1,68.102

No k k k 2

k k

1 0,53 0,01 1.104

2 0,55 0,03 9.10 4

3 0,49 0,03 9.104

1,57 19.10

k 3

57,1

=0,52

Ralat Mutlak ( )

=

2

)1(

nn

K K

=6

10.19 4

=4

10.14,3

=1,78.102

4



b.Balok II

No s s s 2

s s

1 0,34 0,03 9.10 4

2 0,42 0,05 25.104

3 0,36 0,01 1.104

1,12 35.10 4

3

12,1 s

=0,37

Ralat Mutlak ( )

)1(

2

nn

s s

=

6

10.354

=410.83,5

=2,41.102



No k k k 2

k k

1 0,49 0,01 1.104

2 0,51 0,01 1.104

3 0,49 0,01 1.10 4

1,49 3.10

3

49,1k

=0,50

Ralat Mutlak ( )

2

)1(

nn

k k

=

6

10.34

=410.5,0

=0,71.102

4



J. KESIMPULAN

Gaya gesekan di bedakan menjadi dua macam yaitu gaya gesek statis (fs)

dan gaya gesek kinetis (fk).

Gaya gesek kinetis terjadi pada saat benda masih diam

Gaya gesek kinetis terjadi pada saat benda sudah bergerak

Gaya gesek kinetus lebih kecil dari pada gaya gesek statis (fk< fs)

Kekasaran permukaan benda mempengaruhi koefisien gesekannya.semakin

kasar permukaan benda yang bergesekan,semakin besar pula koefisien

gesekannya.

Koefisien gesekan bergantung pada kekasaran dari permukaan kedua benda

yang bersentuhan,selain bergaantung pada koefisien gesekan,juga

bergantung pada gaya normal.

praktikum 13 gaya gesek

Documents