Menghitung Gaya Gesek Pada Benda Yang Ditarik Di Bidang Datar Kasar

October 17, 2025 by Scholario Team 68 views

Okay guys, kali ini kita akan membahas soal fisika yang cukup menarik tentang gaya gesek. Soalnya berbunyi: Sebuah benda bermassa 8 kg berada pada bidang datar kasar dengan koefisien gesek statis ( $\mu_s$ ) = 0,5 dan koefisien gesek kinetis ( $\mu_k$ ) = 0,2. Benda tersebut ditarik dengan gaya mendatar F = 35 N. Pertanyaannya adalah, berapa sih besarnya gaya gesek yang bekerja pada benda tersebut? Nah, biar kita nggak bingung, yuk kita bahas soal ini selangkah demi selangkah.

Memahami Konsep Gaya Gesek

Gaya gesek itu apa sih? Singkatnya, gaya gesek adalah gaya yang melawan gerakan suatu benda ketika benda tersebut bersentuhan dengan permukaan lain. Gaya gesek ini selalu berlawanan arah dengan arah gerakan benda. Ada dua jenis utama gaya gesek yang perlu kita ketahui:

Gaya Gesek Statis: Gaya gesek statis bekerja ketika benda diam dan berusaha untuk digerakkan. Gaya ini akan menahan benda agar tidak bergerak sampai gaya luar yang diberikan melebihi gaya gesek statis maksimum.
Gaya Gesek Kinetis: Gaya gesek kinetis bekerja ketika benda sudah bergerak. Gaya ini lebih kecil dari gaya gesek statis maksimum dan memiliki nilai yang konstan selama benda bergerak.

Rumus Gaya Gesek

Untuk menghitung gaya gesek, kita menggunakan rumus berikut:

Gaya Gesek Statis Maksimum: f_s,max = $\mu_s$ * N
Gaya Gesek Kinetis: f_k = $\mu_k$ * N

Dimana:

f_s,max adalah gaya gesek statis maksimum
f_k adalah gaya gesek kinetis
$\mu_s$ adalah koefisien gesek statis
$\mu_k$ adalah koefisien gesek kinetis
N adalah gaya normal (gaya yang diberikan permukaan pada benda, tegak lurus terhadap permukaan)

Menganalisis Soal

Sekarang, mari kita analisis soal yang diberikan. Kita punya:

Massa benda (m) = 8 kg
Koefisien gesek statis ( $\mu_s$ ) = 0,5
Koefisien gesek kinetis ( $\mu_k$ ) = 0,2
Gaya mendatar yang diberikan (F) = 35 N

Yang ditanyakan adalah gaya gesek yang bekerja pada benda.

Langkah 1: Menghitung Gaya Normal (N)

Karena benda berada pada bidang datar, gaya normal (N) akan sama dengan gaya berat benda (w). Gaya berat dapat dihitung dengan rumus:

w = m * g

Dimana:

m adalah massa benda (8 kg)
g adalah percepatan gravitasi (sekitar 9,8 m/s² atau bisa kita bulatkan jadi 10 m/s² untuk mempermudah perhitungan)

Jadi, w = 8 kg * 10 m/s² = 80 N

Karena N = w, maka gaya normal (N) = 80 N.

Langkah 2: Menghitung Gaya Gesek Statis Maksimum (f_s,max)

Kita hitung dulu gaya gesek statis maksimum untuk mengetahui apakah benda akan bergerak atau tidak. Menggunakan rumus gaya gesek statis maksimum:

f_s,max = $\mu_s$ * N = 0,5 * 80 N = 40 N

Langkah 3: Menentukan Jenis Gaya Gesek yang Bekerja

Nah, di sini kita perlu membandingkan gaya mendatar yang diberikan (F) dengan gaya gesek statis maksimum (f_s,max).

Jika F ≤ f_s,max, maka benda akan diam dan gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek statis (f_s) yang nilainya sama dengan F.
Jika F > f_s,max, maka benda akan bergerak dan gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetis (f_k).

Dalam kasus ini, F = 35 N dan f_s,max = 40 N. Karena 35 N ≤ 40 N, maka benda masih diam dan gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek statis (f_s).

Langkah 4: Menghitung Gaya Gesek Statis (f_s)

Karena benda diam, gaya gesek statis (f_s) akan sama dengan gaya mendatar yang diberikan (F) agar benda tetap setimbang.

Jadi, f_s = F = 35 N

Kesimpulan

Dari perhitungan di atas, kita dapatkan bahwa besarnya gaya gesek yang bekerja pada benda adalah 35 N. Jadi, jawaban yang tepat adalah (c) 35 N. Gimana guys, cukup jelas kan? Intinya, kita harus pahami dulu konsep gaya gesek, hitung gaya normal, lalu bandingkan gaya yang diberikan dengan gaya gesek statis maksimum untuk menentukan jenis gaya gesek yang bekerja. Semoga penjelasan ini bermanfaat ya!

Tips Tambahan untuk Memahami Gaya Gesek

Buat kalian yang masih merasa bingung dengan gaya gesek, nih ada beberapa tips tambahan yang bisa membantu:

Visualisasikan: Coba bayangkan situasi yang berbeda dengan permukaan yang berbeda. Misalnya, mendorong kotak di atas lantai yang licin (gesekan kecil) vs. mendorong kotak di atas karpet (gesekan besar). Ini akan membantu kalian merasakan bagaimana gaya gesek bekerja dalam kehidupan sehari-hari.
Latihan Soal: Seperti biasa, cara terbaik untuk memahami konsep adalah dengan mengerjakan banyak soal. Cari soal-soal tentang gaya gesek dengan tingkat kesulitan yang berbeda dan coba kerjakan. Perhatikan bagaimana koefisien gesek dan gaya normal mempengaruhi gaya gesek.
Diskusi: Jangan ragu untuk berdiskusi dengan teman atau guru kalian jika ada bagian yang belum kalian pahami. Bertanya adalah cara terbaik untuk belajar!

Contoh Soal Lain dan Pembahasannya

Biar makin mantap, yuk kita coba bahas contoh soal lain tentang gaya gesek:

Soal:

Sebuah balok bermassa 5 kg ditarik dengan gaya 20 N pada bidang datar yang memiliki koefisien gesek kinetis 0,3. Hitung percepatan balok tersebut.

Pembahasan:

Hitung Gaya Normal (N): N = m * g = 5 kg * 10 m/s² = 50 N
Hitung Gaya Gesek Kinetis (f_k): f_k = $\mu_k$ * N = 0,3 * 50 N = 15 N
Hitung Gaya Resultan (F_res): Gaya resultan adalah selisih antara gaya tarik dan gaya gesek kinetis: F_res = F - f_k = 20 N - 15 N = 5 N
Hitung Percepatan (a): Menggunakan Hukum Newton II (F = m * a): a = F_res / m = 5 N / 5 kg = 1 m/s²

Jadi, percepatan balok tersebut adalah 1 m/s².

Kesimpulan Akhir

Gaya gesek adalah konsep penting dalam fisika yang sering muncul dalam berbagai soal. Dengan memahami konsep dasar, rumus, dan cara menganalisis soal, kalian pasti bisa menaklukkan soal-soal gaya gesek. Jangan lupa untuk terus berlatih dan bertanya jika ada yang belum jelas. Semangat terus belajarnya, guys! Sampai jumpa di pembahasan soal fisika lainnya! Semoga artikel ini bermanfaat dan menambah pemahaman kalian tentang gaya gesek. Jangan lupa untuk share artikel ini ke teman-teman kalian yang juga sedang belajar fisika ya! Thanks for reading, and see you in the next article! Bye-bye!