Daftar isi
Pergerakan suatu benda atau bersentuhannya dua benda akan menimbulkan gaya, yang disebut gaya gesek. Berdasarkan perbedaannya, gaya gesek ini dibagi lagi menjadi dua. Yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetik.
Artikel ini akan menjelaskan tentang gaya gesek statis. Dari mulai pengertian, rumus, contoh yang termasuk gaya gesek statis, serta contoh soal dan penyelesaiannya juga. Sedangkan untuk gaya gesek kinetis akan dijelaskan dalam artikel yang lain.
Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang terjadi karena bersentuhannya permukaan dua benda yang tidak bergerak. Dengan adanya gaya gesek ini, terjadinya gerakan dapat dicegah. Maka kedua benda yang bersentuhan itu tidak saling bergerak. Gaya gesek statis dipengaruhi oleh adanya gaya luar, bendanya sendiri tetap diam.
Namun, dalam koefisien tertentu atau yang disebut koefisien gesekan statis, bendanya dapat bergerak. Ketika ada gaya gesek status yang maksimum, tepat saat benda akan bergerak, benda yang diam tersebut lebih sulit untuk digerakkan. Beda halnya dengan memperhatikan benda yang bergerak. Oleh karena itu, untuk menggerakkan benda yang diam diperlukan gaya yang besar.
Di saat benda sudah mulai bergerak, maka gaya geseknya akan berkurang, dan menggerakkannya menjadi lebih mudah. Dengan demikian, dapat diperoleh kesimpulan bahwa koefisien gesekan statis lebih besar dibandingkan dengan koefisien gesekan kinetis.
Berikut ini aplikasi gaya gesek statis:
Jika gaya gesek statis yang bekerja pada suatu benda lebih besar dari gaya luar yang diberikan pada benda tersebut, maka benda tetap diam.
Jika gaya gesek statis yang bekerja pada suatu benda sama dengan gaya luar yang diberikan pada benda tersebut, maka benda tepat akan bergerak atau akan segera bergerak.
Besaran gaya yang bekerja pada suatu benda dapat dihitung dengan rumus tertentu. Termasuk juga pada gaya gesek statis. Gaya gesek statis dipengaruhi oleh nilai koefisien gesekan statis µ (miu), gaya normal, serta faktor kekasaran permukaan benda.
Rumus untuk menghitung besaran gaya gesek statis adalah sebagai berikut:
fs : N . µs
Keterangan:
fs : gaya gesek statis (N)
N : gaya normal benda
(N) µs : koefisien gesekan statis
Dalam kehidupan sehari-hari sesungguhnya kita sering menemui gaya gesek statis. Berikut ini beberapa contoh gaya gesek statis:
Saat seseorang berdiri di permukaan tanah, maka tanah akan memberikan gaya gravitasi dan gaya reaksi. Respons terhadap gravitasi tersebut berfungsi sebagai gaya statis.
Gaya statis membantu tubuh orang tersebut untuk bertahan dalam keadaan istirahat, sehingga tubuhnya tetap berdiri stabil. Gaya statis bisa diubah menjadi gaya dinamis dengan mudah dengan menggerakan tubuh dan berjalan.
Orang yang membawa barang di atas kepala juga merupakan salah satu contoh dari gaya statis. Ketika seseorang membawa barang di atas kepala, dapat dikatakan bahwa ia pekerjaan yang dilakukannya adalah nol. Akan tetapi orang tersebut akan merasakan lelah setelah melakukannya dalam waktu beberapa lama.
Hal ini dikarenakan memegang atau membawa benda dalam posisi diam memerlukan tenaga. Gaya yang digunakan tersebut adalah termasuk gaya statis.
Kita mengetahui bahwa posisi kapal laut adalah mengambang di atas permukaan air. Hal ini disebabkan karena mengalami efek gaya gravitasi yang menariknya ke arah bumi atau dasar lautan. Tetapi, gaya apung diberikan oleh permukaan air terhadap struktur kapal membuatnya cenderung mendorong ke arah atas.
Kedua gaya tersebut memberikan pengaruh berlawanan arah terhadap kapal, sehingga kapal tersebut menjadi seimbang.
Terdapat gaya yang dialami oleh sebuah benda yang digantung, misalnya sebuah lukisan yang digantung di dinding. Gaya yang dialami lukisan tersebut seperti, gaya gravitasi bumi yang menariknya ke arah bawah. Sedangkan gaya dorong akan membuat lukisan tetap pada tempatnya. Lalu ada gaya reaksi yang diberikan oleh dinding.
Kekuatan dari gaya-gaya tersebut membuat lukisan tidak berubah posisinya. Ini merupakan suatu contoh gaya statis yang ideal.
Sebagaimana telah diketahui, bahwa gaya gesek statis dapat dihitung dengan menggunakan rumus yang sudah dibahas di atas. Supaya lebih memahami penghitungan gaya gesek statis, berikut ini beberapa contoh soal gaya gesek statis dan pembahasanya:
Contoh Soal Gaya Gesek Statis 1:
Sebuah meja dengan massa 5 kg diletakkan pada suatu bidang kasar. Diketahui koefisien gesek statis μs = 0,6, dan gaya normalnya 50 N. Hitunglah gaya gesek statis yang dialami balok tersebut!
Pembahasan:
Diketahui:
m = 5 kg
μs = 0,6
N = 50
Ditanya: f
Jawab:
fs = μs x N
fs = 0,6 x 50
fs = 30 N
Contoh Soal Gaya Gesek Statis 2:
Sebuah balok dengan massa 20 kg terletak di atas lantai kasar. Diketahui bahwa μs = 0,6 dan gaya normalnya 200 N. Tentukan gaya gesek statis yang dialami balok tersebut!
Pembahasan:
Diketahui:
m = 20 kg
μs = 0,6
N = 200
Ditanya: f?
Jawab:
Gaya gesek statisnya adalah:
fs = μs x N
fs = 0,6 x 200 fs
fs = 120 N