Hai Sobat, pernahkah kalian mendorong benda di atas lantai yang kasar? Atau menaiki sepeda di lintasan yang kasar? Apa yang terjadi pada meja ataupun sepeda? Nah untuk mengetahui apa pengaruh bidang terhadap gaya dorong maka kita belajar mengenai gaya gesek. Yuk, kita simak pembahasannya!

Pengertian Gaya Gesek

Gaya gesek merupakan gaya yang bekerja akibat adanya sentuhan dari dua permukaan benda. Gaya ini bekerja berlawanan arah dengan arah gerak benda. 

Gaya gesek dapat terjadi karena sentuhan antara permukaan benda dengan bidang lintasan. Maka ketika benda bergerak, maka akan terbentuk gesekan di antara keduanya.

Contoh gaya gesek misalnya saat kamu mendorong meja atau benda yang lain.
Jika permukaan suatu objek kasar, maka gaya gesek bisa semakin besar, dan sebaliknya. Maka nilai besar dan kecilnya gaya gesek benda dipengaruhi kasar atau licin suatu permukaan benda lainnya.

Mengutip dari buku berjudul IPA Terpadu (Biologi, Kimia, Fisika), definisi lain dari gaya gesek adalah gaya yang melawan gerak benda pada suatu permukaan. Berdasarkan penjelasan ini, setidaknya ada beberapa sifat-sifat gaya gesek yang antara lain meliputi:

• Rumus gaya gesek tidak bisa menggerakan benda.
• Besarnya gaya gesek sangat bergantung pada kekasaran dua benda yang bergesekan.
• Arah gaya gesek selalu berlawanan. Sehingga gaya gesek akan menghambat pergerakan benda.
• Rumus gaya gesek selalu dipengaruhi arah kecenderungan benda bergerak. Ini mengingat gaya gesek merupakan gaya yang berarah melawan gerak benda.

Jenis-Jenis dan Rumus Gaya Gesek

Ada dua jenis utama gaya gesekan yaitu statis dan kinetis, menurut jurnal The Physics Teacher. Gesekan statis bekerja antara dua permukaan yang tidak bergerak relatif satu sama lain, sedangkan gesekan kinetis bekerja di antara benda-benda yang bergerak. Berikut penjelasan lengkap dan rumusnya.

1. Gaya Gesek Statis

Gaya ini bekerja saat permukaan kedua benda bersentuhan tidak saling bergeser. Jadi besarnya gaya statis dapat kita ketahui dari hasil koefisiensi gesek statis dikali gaya normal benda. Berikut rumus gaya gesek statis:

fs = μs x N

Keterangan:
fs: besaran gaya gesek statis (N)
μs: adalah koefisien gesek statis (N)
N: adalah gaya normal (N).

Koefisien gaya gesek adalah besaran yang dipengaruhi kekasaran kedua permukaan benda yang bersentuhan. Biasanya koefisien gaya gesek statis lebih besar daripada gaya gesek kinetis.

2. Gaya Gesek Kinetik

Jenis gaya ini bekerja saat permukaan benda yang bersentuhan saling bergerak. Kebalikan dari gaya gesek statis, gaya gesek kinetik berlaku pada benda yang bergerak. Berikut rumus gaya gesek kinetis yaitu:

fk = μk x N

Keterangan:
fk = besaran gaya gesek kinetis (N)
μk = koefisien gesek kinetis (N)
N = gaya normal (N).

Perbedaan Gaya Gesek Statis dan Kinetis

Gaya gesek statis merupakan gesekan yang terjadi antara dua benda padat, yang tidak bergerak secara relatif satu sama lainnya. Gaya gesek statis terjadi pada saat suatu benda meluncur ke bawah pada bidang miring.

Gaya gesek kinetis atau dinamis terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lainnya dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetik pada umumnya dinotasikan dengan μk dan biasanya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis pada material yang sama.

Cara Menentukan Benda Diam atau Bergerak

Setelah mengetahui rumus, koefisien gesek statis dan kinetis, sobat juga dapat mengetahui apakah suatu benda diam atau bergerak. Caranya adalah dengan membandingkan besar gaya gesek statis benda tersebut dengan gaya luar (F).

• Jika gaya luar lebih kecil dari gaya gesek statis (F < fs), artinya benda tersebut diam. 
• Jika gaya luar sama dengan gaya gesek statis (F  = fs) artinya benda tersebut tepat akan bergerak.
• Jika gaya luar lebih besar dari gaya gesek statis (F > fs) maka benda tersebut bergerak 

Penerapan Gaya Gesek dalam Kehidupan Sehari-hari

contohnya seperti ketika seseorang mendorong sebuah meja. Jika meja tersebut didorong pada permukaan yang begitu kasar, maka gaya geseknya akan semakin besar. Sedangkan, kalau permukaannya halus atau meja itu memiliki roda di bawahnya maka gaya geseknya menjadi lebih kecil.

Contoh Soal

Terdapat sebuah balok bermassa 20 kg terletak di atas lantai kasar. Diketahui bahwa μs = 0,6 dan μk = 0,3. Kemudian balok ditarik dengan gaya sebesar 160 N  secara mendatar. Tentukan gaya gesek yang dialami balok!

Diketahui:

m = 20 kg

μs = 0,6

μk = 0,3

F = 160 N

Ditanya: f?

Jawab:

Besar gaya normal (N):

ΣFY = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = (20)(10) N = 200 N

Mencari gaya gesek statis:

fs = μs x N

fs = 0,6 x 200

fs = 120 N

Karena F > fs maka balok tersebut bergerak.

Maka gaya gesek kinetis nya:

fk = μk x N

fk = (0,3)(200)

fk = 60 N

Gaya gesek yang bekerja pada balok tersebut adalah 60 N.