Penerapan Hukum Newton pada gesekan antar permukaan zat padat

Penerapan hukum Newton sangatlah luas, di antaranya bisa kita temukan pada peristiwa gesekan antar permukaan zat padat. Gaya gesek ini termasuk gaya sentuh yang terjadi karena ada dua permukaan zat padat yang saling bersentuhan secara fisik.

Gaya gesek ini sejajar dengan permukaan bidang sentuh dan memilik arah yang berlawanan dengan kecederungan gerak benda. Misalnya, sebuah bola dilempar menyusuri tanah ke arah selatan. Gaya gesekannya arahnya ke kiri. Karena gaya gesekan tersebut memang menghambat gerak dari bola.

Gaya gesekan ini memegang peranan penting dalam menjaga kesetimbangan gaya. Gaya gesekan statik cenderung mempertahankan keadaan diam suatu benda diam ketika ada gaya yang bekerja padanya. Sedangkan gaya gesek kinetik (dinamis) menjaga kecenderungan benda yang sedang bergerak.

Gaya gesekan statik maksimun diperoleh ketika benda sudah nyaris mau bergerak. Pada saat gaya dorong pada sebuah benda sama dengan dengan gaya gesek statik maksimum maka benda tepat akan bergerak. Dengan adanya tambahan gaya dorong sedikit saja, dapat dipastikan benda tersebut akan bergerak. Ketika benda tersebut sudah bergerak, maka sudah tidak diperlukan gaya dorong sebesar gaya statik maksimal tersebut.

Gaya gesekan mulai dari nol akhirnya membesar sampai harga maksimal (gaya gesek statik maksimal) sampai  akhirnya gaya gesekan akan menurun sampai mencapai nilai tetap, yaitu gaya gesekan kinetik.

Rumus Gaya Gesek

Besarnya gaya gesek antara dua permukaan yang bersentuhan dapat dirumuskan dengan

f_s ≤ µ_s N
dengan µ_s adalah koefisien gaya statik dan N adalah gaya normal.
Ketika benda akan bergerak berlaku : f_s = f_smaks =  µ_s N

Besarnya gata gesekan kinetik yang bekerja pada suatu benda bernilai tetap dan dapat dirumuskan dengan 

f_k =  µ_k N
dengan µ_k adalah koefisien gesekan kinetik.

Besarnya µ_s dan µ_k ini tergantung pada sifat kekasaran kedua permukaan yang bersentuhan, tetapi umumnya  µ_{k  <} µ_{s .} 

Demikian postingan mengenai penerapan hukum Newton pada gesekan antara dua buah permukaan zat padat. Penerapan hukum Newton pada kasus lain, seperti permasalahan pada benda yang terhubung dengan katrol, gerak benda pada bidang miring,  dua benda yang bertumpukan, gerak benda menikung pada permukaan mendatar maupun lintasan miring akan dijabarkan pada postingan selanjutnya.
Selamat belajar.

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia