Laporan Praktikum Gaya Gesek
www.hajarfisika.com
Laporan Praktikum Gaya Gesek
PERHITUNGAN KOEFISIEN GESEK STATIK DAN KINETIK DENGAN BERBAGAI VARIASI MASSA
I. Latar belakang
Gaya gesek ialah gaya yang berarah melawan gerak benda atau kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan dimana sebuah benda membisu atau meluncur pada suatu permukaan yang memperlihatkan gaya-gaya kepadanya. Setiap kali dua benda berinteraksi akhir kontak langsung(sentuhan) dari permukaan-permukaan maka gaya-gaya interaksinya disebut gaya kontak. Gaya ukiran juga selalu terjadi antara permukaan benda padat yang bersentuhan, sekalipun benda tersebut sangat licin. Pada permukaan benda yang sangat licin akan terlihat bergairah dalam skala mikroskopis. Ketika sebuah benda bergerak, contohnya ketika sebuah buku didorong diatas permukaan meja, gerakan buku tersebut mengalami kendala dan kesudahannya akan berhenti, lantaran terjadi sebuah ukiran antara permukaan buku dengan permukaan meja serta ukiran antara permukaan buku dengan udara. Dalam hal ini, jikalau permukaan suatu benda bergesekan dengan permukaan benda lain, masing-masing benda akan melaksanakan gaya gesek antara satu dengan yang lain.
Dalam pembahasan mengenai Hukum Newton kita akan sellau bekerjasama dengan gaya gesekan. Secara umum, gaya didefinisikan sebagai sesuatu yang sanggup mengubah keadaan gerak suatu benda. Suatu benda sanggup bergerak lantaran menerima gaya. Gaya juga sanggup mempercepat atau memperlambat gerak benda. Selain itu, gaya juga sanggup dikatakan sebagai tarikan atau dorongan. Dalam bahasa sehari-hari gaya sering diartikan sebagai dorongan atau tarikan, terutama yang dilakukan oleh otot-otot kita(Halliday,1991).
Memahami akan pentingnya gaya gesek merupakah hal yang penting dalam kehidupan manusia. Sehingga kita perlu mengetahui tugas penting dan besarnya dalam kehidupan melalui praktikum kali ini, yaitu penentukan koefisien gesek bahan. Membahas mengenai tujuan dalam praktikum ini yaitu memilih koefisien gesek statis(μs) dan koefisien gaya kinetis(μk) pada benda. Kehidupan kita sehari-hari tidak terlepas dari pinjaman gaya gesekan, walaupun terkadang kita tidak menyadarinya. Akibat dari pentingnya pengetahuan untuk memahami perihal gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari maka dilakukan percobaan ini.
II. Tujuan Percobaan
2.1 Untuk sanggup memahami gaya gesek statik dan kinetik
2.2 Untuk sanggup mengukur koefisien gaya gesek statik dan kinetik benda
III. Dasar Teori
Permukaan sebuah benda meluncur diatas permukaan benda lain masing-masing benda akan saling melaksanakan gaya gesekan, sejajar dengan permukaan. Gaya ukiran terhadap tiap benda berlawanan arahnya dengan arah geraknya relatif terhadap benda "lawan"nya. Kaprikornus jikalau sebuah balok meluncur dari kiri ke kanan diatas sebuah permukaan meja, suatu gaya gesek ke kiri akan bekerja terhadap meja. Gaya ukiran juga ada bekerja dalam keadaan tidak terjadi gerak relatif. Suatu gaya horizontal terhadap sebuah peti berat yang terletak di lantai mungkin saja tidak cukup besar untuk menggerakkan peti itu, lantaran gaya tersebut terimbangi oleh suatu gaya gesekean yang besarnya sama dan berlawanan arah yang dikerjakan oleh lantai terhadap peti(Young,1998).
Terdapat 2 jenis gaya gerak gesek, antar 2 benda yang padat saling tegak lurus yaitu gaya gesek statis dan kinetis yang dibedakan antara titik-titik sentuhan antara kedua permukaannya yang tetap atau saling berganti(Giancoli,2001).
Gaya gesek yang terjadi jikalau permukaan benda yang bersentuhan, ketika benda belum bergerak disebut gaya gesek statis(fs). Gaya gesek statis maksimum sama dengan gaya terkecil yang dibutuhkan supaya benda mulai bergerak. Ketika benda telah bergerak, gaya gesek yang terjadi antara 2 benda tersebut berkurang. Gaya gesek yang bekerja pada ketika benda bergerak ialah gaya gesek kinetik(fk). Ketika sebuah benda bergerak pada permukaan benda lain. Gaya gesek yang bekerja berlawanan arah terhadap gerak benda. Hasil eksperimen memperlihatkan benda yang kering tanpa pelumas, besar gaya geseknya sebanding dengan gaya normal(Halliday,2001).
Besarnya gaya gesek kinetis biasanya meningkat, ketika gaya normalnya meningkat, biasanya gaya ukiran kinetik fk sebanding dengan besarnya dari gaya normalnya :
fk = μk.N ..........(1)
dimana untuk μk merupakan konstanta koefisien gesek kinetik. Permukaan yang licin akan memiliki koefisien gesek kinetik lebih kecil. Sedangkan besar gaya gesek statis(fs) ialah : fs = μs.N ..........(2)
dimana untuk μs adalah koefisien gesek statis. Dalam situasi tertentuk gaya ukiran statis faktual sanggup memiliki besar berapapun antara nol dan nilai maksimumnya yang diberika oleh μs.N dalam lambang fs = μs.N(Alonso,1944).Gaya ukiran adlaah gaya yang timbul akhir persentuhan eksklusif antara dua permukaan benda yang berlawanan arah terhadap kecenderungan arah gerak benda. Jika sebuah balok yang beratnya W diletakkan pada bidang datar dan pada balok tidak bekerja gaya luas, maka besarnya gaya normal(N) sama dengan besar berat(W). Sesuai persamaan :
N=W ..........(3)
Gaya normal ialah gaya yang ditimbulkan oleh ganjal bidang dimana benda ditempatkan dan tegak lurus terhadap bidang itu : N = m.g.cos.θ ..........(4)
sesuai persamaan diatas jikalau sebuah benda dengan massanya m, benda pada bidang miring yang lain dengan sudut kemiringan θ, maka besarnya gaya normal(N) sama dengan m.g.cos.θ(Zaelani,2006).
IV. Metodologi Percobaan
4.1 Alat dan Bahana. Papan sistem mekanik berfungsi sebagai bidang permukaan yang akan bergesekan dengan balok (1 buah)
b. Bidang miring sebagai bidang permukaan yang akan dengan balok dengan posisi miring (1 buah)
c. Balok sebagai beban M yang akan bergesekan dengan bidang (1 buah)
d. Aluminium foil berfungsi untuk melapisi balok (secukupnya)
e. Tali penggantung berfungsi untuk menghubungkan daerah gantung beban dengan balok kayu (1 buah)
f. Massa benda yang akan digantungkan berfungsi untuk memberi beban terhadap balok (5 balok)
g. Katrol berfungsi untuk meletakkan tali penggantung yang dihubungkan dengan balok kayu (1 buah)
h. Neraca berfungsi untuk mengukur massa beban (1 buah)
i. Penggaris berfungsi untuk mengukur panjang lintasan (1 buah)
j. Stopwatch digital berfungsi untuk memilih waktu tempuh balok sampai berhenti (1 buah)
4.2 Gambar Alat
-
4.3 Langkah Kerja
4.3.1 Gerak Horizontal
4.3.2 Gerak diatas bidang miring
4.4 Metode Grafik
4.4.1 Grafik 1
4.4.2 Grafik 2
V. Data dan Analisa
5.2 Analisa Data
Pada percobaan ini memakai prinsip percobaan yang mengacu pada Hukum Newton II yang menyatakan bahwa resultan gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan massa dan percepatan benda. Pada percobaan ini memakai 2 bidang yang berbeda yaitu gerak benda pada bidang horizontal dan bidang miring. Bidang horizontal dimanfaatkan untuk mencari koefisien gaya gesek kinetik sedangkan bidang miring untuk mencari koefisien gaya gesek statik.
Dalam perobaan ini untuk mencari koefisien gesek kinetik dipakai balok yang diletakkan pada bidang horizontal yang tersambung dengan beban yang lain melalui katrol, sketsa peralatan percobaan ini sanggup dilihat pada gambar 1. Dalam hal ini massa tali dan katrol diabaikan, serta momen inersia katrol juga diabaikan. Koefisien gesek kinetik pada bidang horizontal ini diselesesaikan dengan metode grafik, dengan persamaan :
..........(5) Bentuk dari grafik gerak benda pada bidang horizontal sanggup dilihat dibawah :
dari grafik data percobaan diatas sanggup dilihat bahwa grafik memotong sumbu y, nilai perpotongan dengan sumbu y tersebut ialah nilai gravitasi. Nilai gravitasi yang diperoleh ialah sebesar g = 1,62 m/s2. Hasil ini jauh berbeda dari nilai gravitasi pada umumnya yaitu sebesar g = 9,8 m/s2. Hal ini terjadi lantaran kesalahan-kesalahan yang dilakukan selama percobaan, perhitungan, menciptakan grafik, dan lain-lain. Dari nilai gravtiasi yang didapat ini kita sanggup memilih koefisien gesek kinetik dengan memasukkan nilai m dan g pada persamaan garis grafik 1. Didapat koefisien gaya gesek kinetiknya sebesar μk = 0,855.
Pada percobaan berikutnya ialah gerak benda pada bidang miring untuk memilih koefisien gesek statik pada benda. Pada balok pertama yang dilapisi aluminium foil benda tersebut digerakkan dari keadaan membisu pada bidang miring melalui tongkat kayu yang berada dibawah bidang miring tersebut. Tujuannya ialah supaya kita sanggup melihat benda itu mulai bergerak alasannya ketika itu juga gaya ukiran statik mencapai nilai maksimum. Setelah dicatat sudut-sudut, panjang lintasan, dan tinggi benda tersebut ketika mulai bergerak, kemudian data tersebut dipakai untuk menciptakan grafik, sesuai dengan persamaan garis grafik 2. Setelah didapatkan data-datanya kemudian balok pertama ditambah dengan massa beban b yang bernilai 64,5.10-3 kg. Kemudian kembali dihitung sudut-sudut, panjang lintasan dan tinggi benda tersebut ketika mulai bergerak. Berikut ini ialah gambar 2 grafik massa benda A(MA) dan massa benda A ditambah massa benda b(MA+Mb) :
dari data grafik 2 dan 3 didapatkan nilai koefisien gesek statik sebesar µs = 0,714 dan µs = 0,578. Dari perhitungan µs dapat diketahui bahwa massa benda mempengaruhi koefisien gerak statisnya. Pada nilai koefisien gesek static pada benda MA terlihat bahwa nilainya jauh lebih besar daripada bendan MA+mb. Maka dari itu benda yang lebih berat massanya cenderung lebih kecil koefisien gesek statiknya lantaran dalam hal ini(pada bidang miring) benda lebih gampang bergerak(gaya gesek statiknya kecil). Tetapi sesudah gerakan ada benda terjadi, gaya ukiran statik tidak lagi sanggup dipakai untuk menggambarkan kinetika benda, sehingga dipakai gaya gesek kinetik.
Dalam percobaan gaya gesek ini diketahui konsep-konsep perihal kinerja dari gaya gesek statik maupun kinetik yang sanggup diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Contohnya ketika ketika kita terpleset ketika menginjakkan kaki pada sesuatu yang licin itu lantaran tidak ada gaya gesek yang bekerja. Tanpa gaya gesek kita tidak akan sanggup berjalan lantaran terdapat gaya gesek antara permukaan sandal atau sepatu dengan permukaan tanah. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak sanggup tercipta parasut dan masih banyak lagi penerapan-penerapan gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari.
VI. Kesimpulan
6.1 Gaya gesek ialah gaya yang berarah melawan gerak benda. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan, benda-benda yang dimaksud disini tidak harus berbentuk pada tetapi sanggup pula berbentu cair ataupun gas. Terdapat dua jenis gaya gesek antara dua buah benda yang padat saling bergerak lurus, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Gaya gesek statis bekerja pada benda membisu sampai sempurna akan bergerak sehingga besarnya berubah sampai mencapai nilai maksimum yang dibutuhkan untuk menggerakkan benda. Gaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak
6.2 Dalam percobaan kali ini didapatkan koefisien gesek kinetik, koefisien gesek statis. Perhitungan yang akurat dan ketelitian yang tinggilah yang sanggup mengurangi nilai ketidakpastian, lantaran angka-angka ini masih jauh berbeda dari literatur. Berikut ini ialah nilainya :
a. Nilai dari koefisien gesek kinetik : µk = 0,855
6.2 Dalam percobaan kali ini didapatkan koefisien gesek kinetik, koefisien gesek statis. Perhitungan yang akurat dan ketelitian yang tinggilah yang sanggup mengurangi nilai ketidakpastian, lantaran angka-angka ini masih jauh berbeda dari literatur. Berikut ini ialah nilainya :
a. Nilai dari koefisien gesek kinetik : µk = 0,855
VII. Daftar Pustaka
Giancoli, Douglas C.2001. Fisika Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Halliday, dkk.2001. Fisika Dasar Edisi 7 Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Halliday Resnick, Walker.1991. Dasar-dasar Fisika Jilid 1. Tanggerang : Binapura Aksara.
Young, Hugh D. 1998. Fisika Universitas. Jakarta : Erlangga.
Zaelani, Ahmad.2006. 1700 Bank Soal Bimbingan Belajar itu Berbeda Apa Tidak. Bandung : Yrama Widya.
VIII. Bagian Pengesahan
-
IX. Lampiran
Belum ada Komentar untuk "Laporan Praktikum Gaya Gesek"
Posting Komentar