Pengertian Gesekan Statis

SRIDIANTI.COM

Pada kali ini sridianti.com akan membahas tentang topik Pengertian Gesekan Statis untuk para pembaha sekalian. Tentunya pembaca sebelumnya telah membaca Pengertian Gesekan Statis disini kami akan menambah pengetahuan sedikit. Silahkan simak Pengertian Gesekan Statis dibawah ini.

Gesekan, secara umum, adalah kekuatan yang membuat lebih sulit bagi dua objek untuk meluncur di samping satu sama lain. Gesekan statis adalah gesekan yang ada antara objek stasioner dan permukaan yang itu beristirahat. Dan untuk lebih jelasnya mari kita simak uraian berikut ini yang menjelaskan mengenai gesekan statis tersebut, selamat menyimak!

Pengertian Gesekan Statis

Sebuah gaya yang menolak untuk mengubah keadaan istirahat dari sebuah objek disebut gesekan statis. Ketika Anda cenderung untuk memindahkan objek di sepanjang permukaan, hingga kekuatan kuantum tertentu, objek tidak bergerak. Hal ini karena objek cenderung statis dan mencoba untuk menentang setiap kekuatan yang mencoba mengganggu kondisi statis. Gaya yang berlawanan disebut gesekan statis. Hal ini dilambangkan sebagai F s. Gesekan statis sangat umum sehingga gesekan istilah umum mengacu pada gesekan statis.
dLihatlah diagram di atas. Sebuah benda massa “m” ditempatkan di atas meja dan string yang melekat padanya yang melewati katrol sedemikian rupa sehingga berat dapat digantung secara vertikal. Dengan sedikit berat, yang cenderung meluncur objek, gesekan statis F s diberikan oleh tabel pada objek lebih dari gaya F 1 yang diterapkan pada objek karena berat didukung oleh string.

Dengan peningkatan bertahap dari bobot pada string, pada satu tahap, objek hanya mulai meluncur. Pada kondisi ini, gaya F2 diterapkan pada objek hanya menyeimbangkan gesekan statis Fs.

Nilai membatasi kekuatan untuk di mana blok logam mulai bergerak adalah sama dengan gaya resistif yang ditawarkan oleh blok logam di bawah kondisi statis. Oleh karena itu kekuatan resistif disebut gesekan statis. Kekuatan gesekan geser berbanding lurus dengan beban yang bekerja dalam arah normal ke permukaan. Dalam kasus tertentu (seperti yang ditunjukkan dalam diagram di atas), jika permukaan yang slide objek adalah horisontal, maka gaya normal sama dengan berat benda.

Contoh Gesekan statis

  • Kami menemukan pengaturan rantai katrol dalam mengangkut material di sepanjang jalan a.Gerakan dari piston dalam silinder mengalami gesekan statis awalnya sebelum dikonversi sebagai gesekan geser.Karena gesekan statis tergantung pada sifat dari objek dan permukaan kontak, gesekan statis tergantung pada kondisi fisik mereka.Ini akan sulit untuk menempatkan lengan di sebuah piston dalam kondisi berkarat.Di sisi lain, itu jauh lebih mudah untuk mendorong lengan jika beberapa pelumas digunakan karena pelumas mengurangi gesekan statis.
  • Contoh lain yang penting adalah tumpukan butiran. Ketika butiran dituangkan di lantai, itu selalu mengambil bentuk kerucut. Jika Anda mempelajari lebih dekat, bentuk kerucut berbeda untuk berbagai jenis butiran. Konsep di balik ini adalah bahwa butiran di tindakan permukaan luar sebagai berat dan gesekan statis mereka membantu untuk tetap dalam arah miring. Sudut inklinasi disebut sebagai ‘sudut istirahat’ dan rasio tangen dari sudut istirahat tidak lain adalah koefisien gesekan statis bahan granul tersebut.
  • Gesekan statis karena besarnya cukup, dengan cara, sangat membantu dalam kehidupan nyata. Bayangkan sebuah mobil yang diparkir di jalan dengan gradien kecil. Dengan tidak adanya gesekan statis, roda mobil akan cenderung memutar dan mulai bergerak. Ini adalah alasan di gradien yang curam, rem tangan terlibat saat parkir dan dalam kasus terburuk, batu-batu berat yang ditempatkan di belakang ban.

Contoh Soal Gaya Gesek Statis pada Bidang Datar

  • Contoh soal 1

Balok kayu bermassa 100 kg diletakan di lantai dan ditarik dengan koefisien gesek statis kotak dengan lantai 0,5. Berapa besar gaya gesek statisnya?

penyelesaian:

diketahui : m=100 kg

μs =0,5

g= 9,8 m/s²

ditanya: fs…………….?

jawab : fs= μs . N

= μs .( m.g)

= 0,5 . (100 kg . 9,8m/s²)

= 490 N

  • Contoh Soal 2

Buku bermassa 200 gram berada di atas meja di dorong dengan gaya 4 N sejajar meja. Koefisien gesek statik sebesar 0,2. Buku , maka tentukan besar gaya gesek buku pada meja ? (g = 10 m/s²)

Penyelesaian:

gaya buku diatas mejagaya-gaya yang bekerja pada buku di atas meja digambarkan terlebih dahulu untuk mempermudah

Diketahui: m = 200 gram = 0,2 kg ; μs = 0,2 ; g = 10 m/s²

Menentukan gaya gesek statis maksimumnya:

fsmak = ms . N

fsmak = μs . w

fsmak = μs . m.g

fsmak = 0,2 . 0,2 . 10

fsmak = 0,4 N

Maka gaya statis pada buku tersebut adalah 0,4 N.

Contoh Soal Gaya Gesek Statis Bersudut

Contoh Soal :

Dedi menarik kayu bermassa 8 kg dengan membentuk sudut 60° terhadap lantai kasar dengan gaya 10 N. Dedi menarik kayu . Tentukan besar koefisien gesek statisnya saat balok dalam keadaan tepat akan bergerak!

Penyelesaian :

gaya statis bersudutGambaran gaya-gaya yang bekerja pada balok yang ditarik Dedi.

Diketahui:

F = 10 N ; m = 8 kg ; α = 60°

Ditanyakan: m s tepat akan bergerak….. ?

Saat tepat akan bergerak, maka gaya penggeraknya (F cos α) sama dengan gaya gesek statis maksimumnya.

F cos α = f smak

F cos α = μs N dimana N + F sin 60° = w karena ∑Fy = 0

F cos α = μs (w – F sin 60°)

10 cos 60° = μs (8 . 10 – (10 . 0,866))

5 = μs 71,33

μs = 0,07

Maka besar koefisien gesek statisnya saat balok dalam keadaan tepat akan bergerak adalah 0,07.

Gaya Gesek Statis pada Bidang Miring

Benda yang diletakkan pada bidang miring dapat menyebabkan suatu benda bergerak atau diam. Untuk memahami gaya yang mempengaruhi gerakan pada bidang miring pada prinsipnya sama dengan pada bidang datar, namun peruraian gaya pada bidang miring agak sedikit berbeda dengan bidang datar. Perhatikanlah penyelesaian contoh soal sebagai berikut:

Contoh Soal:

Kulkas diturunkan dari mobil truk bermassa 10 kg pada bidang miring truk dengan kemiringan 30° terhadap bidang datar. Jika koefisien gesek statis antara balok dan bidang miring adalah 0,75 serta nilai percepatan gravitasi 10 m/s², maka tentukan gaya gesek tepat akan bergerak kulkas pada bidang miring tersebut?

Penyelesaian:

Diketahui:

M= 10 kg ; ms = 0,75 ; g = 10 m/s²

Ditanyakan: Fmiring …… ?

gaya gesek bidang miringUntuk mempermudah kita gambarkan peruraian gayanya

Tentukan gaya gesek statis maksimumnya :

fsmak = μs . N

fsmak = μs . w cos 30°

fsmak = μs . m . g . cos 30°

fsmak = 0,75 . 10 . 10 . ½√3

fsmak = 64,952 N

mentukan gaya penggeraknya :

Fmiring = w sin  30°

Fmiring = m . g . sin 30°

Fmiring = 10 . 10 . 0,5

Fmiring = 50 N

Gaya penggeraknya lebih kecil dari gaya gesek statis maksimumnya maka benda dikatakan belum bergerak. Maka perlu di setting ulang kemiringan atau gaya tambahan agar memiliki tenaga penggerak dan dapat diturunkan ke bawah.

Gaya Gesek pada Tikungan Datar dan Tikungan Miring

Benda yang bergerak di tikungan terdapat unsur gaya sentripetal yang mengarah ke pusat lingkaran. Agar suatu benda dapat melakukan gerak melingkar dalam suatu tikungan tanpa selip atau tergelincir maka besar dari gaya gesek statisnya sama dengan gaya sentripetalnya.

Fs = m . v²/r dan fs =μs . N

Keterangan :

Fs = gaya sentripetal (N)

m = massa benda (kg)

v = laju linier benda (m/s)

r = jari-jari gerak melingkar pada tikungan (m)

fs = gaya gesek statis (N)

μs = koefisien gesek statis (tanpa satuan)

N = gaya normal pada benda (N)

Contoh Soal:

Mobil balap belok pada tikungan datar dengan jari-jari kelengkungan 50 m dan kecepatan mobil 20 km/jam, tentukan koefisien gesek antara ban mobil dengan aspal jalan, agar mobil tidak selip!

Penyelesaian:

gaya gesek sentripetalGaya yang bekerja pada mobil

Diketahui: v = 20 km/jam ; r = 50 meter ; g = 10 m/s²

Ditanyakan: ms ……?

Gaya gesek statis senilai dengan gaya sentripetal

fs = Fs

fs = Fs

μs . N = m .v²/r saat mobil di tikungan datar maka N = w

μs . w = m .v²/r

μs . m . g  = m .v²/r

μs . g  = v²/r

μs = v²/(r .g)

μs =20² / (50 x 10)

μs = 0,8

Maka koefisien gaya gesek statis antara ban mobil dengan aspal jalan agar mobil tidak selip adalah 0,8.

Demikian penjelasan mengenai gaya gesek statis beserta contoh soal dan pembahasannya. Semoga bisa dimengerti dan dapat menambah wawasan.