Secara memperringan dan sepele, Kita sanggup mengartikan gaya sebagai tarikan atau dorongan yang menjadikan perubahan keadaan benda. Umumnya benda-benda yang memperoleh gaya akan mengalami perubahan-perubahan, antara lain dari benda membisu menjadi bergerak atau sebaliknya benda bergerak menjadi diam, selain itu juga sanggup mempercepat atau memperlambat gerak benda, bisa juga merubah arah gerak benda ataupun merubah bentuk/ukuran benda. Namun dalam beberapa hal ada juga benda yang mengalami gaya tetapi tidak mengalami perubahan gerakan ataupun bentuk. Misalnya
knorma dan sopan santun kita sedang duduk belajar, gaya gravitasi bekerja pada kita, namun kita tetap diam. Dalam keadaan tertentu gaya sanggup menjadikan benda bergerak, namun adakalanya dalam keadaan yang lain benda tersebut tetap diam. Hal ini terjadi alasannya ialah gaya total atau resultan dari gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol. Misalnya ketika kita mendorong meja ke depan ternyata gaya yang kita kenakan dilawan dengan gaya ukiran meja dengan lantai yang besarnya sama naumn arahnya berlawanan dengan gaya dorong yang kita kerjakan. Keadaan ini disebut dengan keadaan keseberat sebelahan (equilibrium).
1. GAYA GESEKAN
knorma dan sopan santun kita sedang duduk belajar, gaya gravitasi bekerja pada kita, namun kita tetap diam. Dalam keadaan tertentu gaya sanggup menjadikan benda bergerak, namun adakalanya dalam keadaan yang lain benda tersebut tetap diam. Hal ini terjadi alasannya ialah gaya total atau resultan dari gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol. Misalnya ketika kita mendorong meja ke depan ternyata gaya yang kita kenakan dilawan dengan gaya ukiran meja dengan lantai yang besarnya sama naumn arahnya berlawanan dengan gaya dorong yang kita kerjakan. Keadaan ini disebut dengan keadaan keseberat sebelahan (equilibrium).
1. GAYA GESEKAN
Yaitu gaya sentuh yang muncul kalau permukaan dua zat padat bersentuhan secara fisik, dimana arah gaya ukiran sejajar dengan permukaan bidang dan selalu berlawanan dengan arah gerak relatif antara ke dua benda tersebut.
Ada dua jenis gaya ukiran yang bekerja pada benda, yaitu:
a. Gaya Gesekan Statis ( fs )
Gaya ukiran statis bekerja ketika benda dalam keadaan membisu dan penilaiannya mulai dari nol hingga suatu harga maksimum. Jika gaya tarik/dorong yang bekerja pada suatu benda ludang kecepeh kecil dari gaya ukiran statis maksimum, maka benda masih dalam keadaan membisu dan gaya ukiran yang bekerja pada benda mempunyai besar yang sama dengan evaluasi gaya tarik/dorong pada benda tersebut. Besarnya gaya ukiran statis maksimum ialah :
dimana µs ialah koefisien ukiran statis dan N ialah gaya Normal.
Besarnya gaya normal ( N ) tergantung besarnya gaya tekan benda terhadap bidang secara tegak lurus. Keterangan ludang kecepeh lanjut perihal gaya Normal silahkan baca ludang kecepeh detail dalam artikel aku yang lain dengan mengklik link di bawah ini :
dalam 2 artikel di atas sebetulnya rumus-rumus yang berkaitan dengan gaya ukiran telah dibahas. Sehingga pembahasan aku kali ini ludang kecepeh menekankan pada aspek teoritis dan pola soal untuk menambah kepahaman.
b. Gaya ukiran kinetis ( fk )
Gaya ukiran kinetis yaitu gaya ukiran yang bekerja pada benda knorma dan sopan santun benda sudah bergerak. Nilai gaya ukiran kinetis selalu tetap, dan dirumuskan dengan :
dimana µk ialah koefisien ukiran kinetis benda
Antara koefisien ukiran statis dan kinetis mempunyai evaluasi yang berbeda, evaluasi koefisien ukiran statis selalu ludang kecepeh besar daripada evaluasi koefisien ukiran kinetis benda.
Untuk sebuah benda membisu yang terletak diatas sebuah bidang datar bernafsu dan dimemberikan gaya F, maka :
2. GAYA GESEKAN DAN HUKUM NEWTON
Hukum Newton I : Benda yang membisu akan tetap membisu selama jumlah gaya yang bekerja padanya sama dengan nol atau benda yang bergerak dengan kecepatan tetap akan tetap bergerak dengan kecepatan tetap selama resultan gaya yang bekerja padanya sama dengan nol.
Hukum Newton II : Percepatan yang ditimbulkan oleh gaya total pada sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total tersebut pada arah yang sama dan berbanding terbalik dengan massa dari benda.
Hukum Newton III : Jika sebuah benda memmemberikankan gaya pada benda lain, maka benda itu akan menerima gaya dari benda lain itu dengan besar gaya yang sama dan arah yang berlawanan dari gaya pertama.
Contoh :
Sebuah balok bermassa 4 kg terletak membisu pada bidang datar. Hitunglah: Gaya ukiran benda dan percepatan benda kalau lantai bernafsu dengan µs = 0,4 dan µk = 0, 2 dan :
a. ditarik dengan gaya F = 10 N
b. ditarik dengan gaya F = 16 N
c. ditarik dengan gaya F = 20 N
Jawaban :
Diagram gaya untuk masalah ini ialah sebagai memberikankut :
Untuk masalah ini ( benda membisu ), maka kita harus menguji besarnya gaya ukiran statis (fs) dan gaya ukiran kinetis (fk).
Dari aturan Newton II yaitu ΣF = Σma
Kearah vertikal (sumbu y), benda membisu (a = 0)
ΣF = 0
N – w = 0 sehingga N = w
N = m g
N = 4 . 10 = 40 N
• Besarnya gaya ukiran statis fs ialah
fs = µs.N = 0,4.40 = 16 N
• Besarnya gaya ukiran kinetis fk ialah
fk = µk.N = 0,2.40 = 8 N
a. untuk F = 10 N
Karena gaya F < fS maka balok masih dalam keadaan diam, sehingga gaya ukiran yang bekerja pada benda ialah fg = F = 10 N
b. untuk F = 16 N
Karena F = fs, maka balok masih juga dalam keadaan membisu (keadaan ini sering disebut dengan benda sempurna ketika akan bergerak), maka besarnya gaya ukiran ialah fg = F = fs = 16 N
c. untuk F = 20 N
Karena F > fs maka balok sanggup bergerak, sehingga gaya ukiran yang dipakai ialah gaya ukiran kinetis, yaitu sebesar 8 N. Percepatan untuk benda yang bergerak ini sanggup dihitung dengan memakai Hukum Newton II, Karena benda bergerak pada arah sumbu x, maka :
ΣFx = m.a
F – fk = m.a
20 – 8 = 4a
a = 3 m/s2
Dari sini sanggup kita lihat, bahwa pada benda bekerja gaya ukiran statis atau kinetis, tergantung pada seberapa besar gaya yang bekerja pada benda. Khusus untuk gaya ukiran statis sebetulnya mempunyai evaluasi dari minimum hingga evaluasi paling bagusnya yaitu fs (knorma dan sopan santun benda sempurna akan bergerak), sedangkan gaya ukiran kinetis hanya mempunyai satu evaluasi saja. Sehingga grafik hubungan antara gaya luar dan gaya ukiran yang menghipnotis benda yang dalam keadaan diam, sanggup digambarkan sebagai memberikankut :
Diagram gaya untuk masalah ini ialah sebagai memberikankut :
Untuk masalah ini ( benda membisu ), maka kita harus menguji besarnya gaya ukiran statis (fs) dan gaya ukiran kinetis (fk).Dari aturan Newton II yaitu ΣF = Σma
Kearah vertikal (sumbu y), benda membisu (a = 0)
ΣF = 0
N – w = 0 sehingga N = w
N = m g
N = 4 . 10 = 40 N
• Besarnya gaya ukiran statis fs ialah
fs = µs.N = 0,4.40 = 16 N
• Besarnya gaya ukiran kinetis fk ialah
fk = µk.N = 0,2.40 = 8 N
a. untuk F = 10 N
Karena gaya F < fS maka balok masih dalam keadaan diam, sehingga gaya ukiran yang bekerja pada benda ialah fg = F = 10 N
b. untuk F = 16 N
Karena F = fs, maka balok masih juga dalam keadaan membisu (keadaan ini sering disebut dengan benda sempurna ketika akan bergerak), maka besarnya gaya ukiran ialah fg = F = fs = 16 N
c. untuk F = 20 N
Karena F > fs maka balok sanggup bergerak, sehingga gaya ukiran yang dipakai ialah gaya ukiran kinetis, yaitu sebesar 8 N. Percepatan untuk benda yang bergerak ini sanggup dihitung dengan memakai Hukum Newton II, Karena benda bergerak pada arah sumbu x, maka :
ΣFx = m.a
F – fk = m.a
20 – 8 = 4a
a = 3 m/s2
Dari sini sanggup kita lihat, bahwa pada benda bekerja gaya ukiran statis atau kinetis, tergantung pada seberapa besar gaya yang bekerja pada benda. Khusus untuk gaya ukiran statis sebetulnya mempunyai evaluasi dari minimum hingga evaluasi paling bagusnya yaitu fs (knorma dan sopan santun benda sempurna akan bergerak), sedangkan gaya ukiran kinetis hanya mempunyai satu evaluasi saja. Sehingga grafik hubungan antara gaya luar dan gaya ukiran yang menghipnotis benda yang dalam keadaan diam, sanggup digambarkan sebagai memberikankut :
Advertisement