TUGAS PRA PRAKTIKUM FISIKA UMUM “GESEKAN STATIS DAN KINETIS” Tanggal Pengumpulan
: 23 Oktober 2017
Nama
: Raudatul Wardah
NIM
: 11170161000024
Kelompok
:2
Nama Anggota
: Ningrum Sri Indriani (11170161000002)
Kelas
: Pendidikan Biologi 1A LABORATORIUM FISIKA DASAR PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS ILMU TARBIYAH DAN KEGURUAN UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SYARIF HIDAYATULLAH JAKARTA 2017
1. Tuliskan bunti hukum Newton beserta penjelasannya dan berikan masingmasing contoh dalam kehidupan sehari-hari! -
Hukum I Newton
Hukum I Newton berbunyi: “Jika resultan gaya yang bekerja pada benda yang sama dengan nol, maka benda yang mula-mula diam akan tetap diam. Benda yang mula-mula bergerak lurus beraturan akan tetap lurus beraturan dengan kecepatan tetap”.
Rumus Hukum I Newton :
Contoh Hukum I Newton dalam Kehidupan Sehari-hari •
Saat mobil bergerak cepat di rem mendapak penumpang akan serasa terdorong kedepan
•
Mobil yang anda naiki setelah direm mendadak, lalu mobil tiba-tiba bergerak kedepan, maka anda akan terdorong ke belakang
•
Koin yang diatas kertas yang diletakkan di meja akan tetap, jika kertas ditarik cepat
-
Hukum II Newton
Hukum II Newton berbunyi: “ Massa benda dipengaruhi oleh gaya luar yang berbanding terbalik dengan percepatan gerak benda tersebut“
Rumus Hukum II Newton :
Contoh Hukum II Newton dalam Kehidupan Sehari-hari •
ketika kamu menjadi penjaga gawang dalam permainan sepak bola, kamu harus memberikan gaya untuk mencegaah bola masuk ke gawang. Gaya tersebut dapat berubah pukulan untuk membelokkan arah bola, atau menahannya dengan menangkap bola. Laju dan arah gerak bola akan berubah bergantung pada gaya yang kamu berikan.
-
Hukum III Newton
Hukum II Newton berbunyi: “Jika suatu benda memberikan gaya pada benda lain maka benda yang dikenai gaya akan memberikan gaya yang besarnya sama dengan gaya yang di terima dari benda pertama tetapi arahnya berlawanan”.
Rumus Hukum III Newton :
F aksi = - F reaksi Keterangan : Faksi = gaya yang bekerja pada benda Freaksi = gaya reaksi benda akibat gaya aksi
Contoh Hukum III Newton dalam Kehidupan Sehari-hari
•
jika kamu memantulkan bola ke dinding, bola akan memberikan gaya aksi pada dinding, sebaliknya dinding juga memberikan gaya reaksi untuk memantulkan kembali bola tersebut.
(Nurachmandani, 2009 : 81-86) 2. Jelaskan kenapa dua buah benda yang bersentuhan akan menimbulkan gaya gesek! Dan apa saja faktor yang mempengaruhinya? Karena ketika dua buah benda yang saling bersentuhan pasti akan ada permukaan yg salingbergesekan akibat dari saling bersentuhan. Sehingga dapat disebutkan bahwa gaya gesek muncul apabila ada dua buah benda yang bersentuhan. Faktor-faktor yang mempengaruhi gaya gesek : -
Permukaan benda, semakin halus permukaan sebuah benda maka semakin kurang gaya geseknya.
-
Tingkat kemiringan benda, semakin miring posisi sebuah benda, maka semakin tinggi gaya geseknya.
-
Bahan pembuat benda http://fisikazone.com/tag/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-gayagesekan/
3. Jelaskan dari masing-masing dari gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis! -
Gaya gesekan statis Gaya gesekan statis adalah gaya gesek yang terjadi sewaktu benda tidak bergerak. Menurut hukum I Newton, selama benda masih diam berarti resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut adalah nol. Jadi, selama benda masih diam gaya gesek statis selalu sama dengan yang bekerja pada benda tersebut. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut. fs = μs . N
fs= gaya gesek μs = koefisien gesekan
N = gaya normal
-
Gaya Gesek Kinetik Gaya gesekan kinetik adalah gaya gesek yang terjadi sewaktu benda bergerak. Gaya ini termasuk gaya dissipatif, yaitu gaya dengan usaha yang dilakukan akan berubah menjadi kalor. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut : fk = μk . N
fk= gaya gesek μk = koefisien gesekan N = gaya normal (Sumarsosno, 2009 : 72-74) 4. Bandingkan koefisien gesek statis dan kinetis, mana yang lebih besar? Jelaskan! Koefisien yang lebih besar adalah koefisien gesek statis, Karena koefisien gesek statis membesar mulai dari nol sampai suatu harga maksimum sedangkan koefisien gesek kinetis cenderung tetap besarnya.
5. Jelaskan manfaat gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari, sebutkan masing-masing 3 contoh gaya gesek yang menguntungkan dan merugikan? Keuntungan : a. Sejak jaman dahulu kala sampai sekarang pembuatan api dengan menggesekkan dua buah batu atau bisa juga menggunakan batang kayu kerab dilakukan dengan cara itu kita bisa mendapatkan api yang ingin kita butuhkan, b. Gaya gesek juga sering kita manfaatkan untuk melakukan pemotongan terhadap benda tertentu, bisa dengan gunting, gergaji dan alat potong lainnya.
c. Tanpa kita sadari gaya gesek juga dimanfaatkan untuk membersihkan sesuatu, seperti mengucek baju, dan menyikat gigi.
Kerugian : a. Menghambat gerakan benda yang bergerak selalu ditahan gaya gesekan. Akibatnya gaya gesekan tersebut mengakibatkan benda terhambat. b. Mengikis permukaan benda yang bergesekan. Dua buah benda yang selalu saling bergesekan maka permukaannya lama kelamaan akan terkikis. c. Memboroskan energi Untuk mengatasi agar benda bisa bergerakharus melawan gaya gesekan dan harus ada gaya tambahan. Misalnya dorongan atau tarikan yang lebih lebih kuat sehingga benda bergerak atau berpindah . dengan adanya gaya tambahan tersebut berarti telah memboroskan energi. (Karyono, 2009 : 55-67) 6. Kenapa ban motor G tidak bergerigi tapi tidak tergelincir sedangkan ban motor biasa harus bergerigi supaya tidak tergelincir? Jelaskan! Mengapa tidak tergelincir itu disebabkan karena ban yang tidak menggunakan alur pada permukaannya otomatis bagian ban yang menempel pada jalan lebih banyak dari pada ban yang mempunyai alur, dan dengan begitu traksi atau cengkraman ban akan lebih besar dan itu benyebabkan motor tidak mudah tergelincir. Dengan menghilangkan alur pada ban dapat meningkatkan handling dan pengereman, sehingga sangat cocok untuk balapan. Ban motor GP hanya digunakan untuk kondisi lintasan yang kering, maka dari itu tidak dibutuhkan alur, untuk kondisi hujan dan lintasan basah, digunakan ban khusus yang mempunyai alur agar saat melewati jalanan yang basah tidak tergelincir seperti pada ban motor biasa. http://jagatotomotif.id/kenapa-ban-motogp-halus-atau-botak
7. Adik anda ingin naik kereta salju, jika kalian berada ada bidang yang rata. Apakah anda akan memberikan yang lebih kecil jika anda mendorong atau menariknya? Jelaskan! Ketika berada pada suatu bidang yang rata, maka gaya yang kita berikan lebih kecil dibandingkan pada bidang miring, karena pada bidang miring gaya gesekan-nya lebih tinggi dibandingkan pada bidang datar. Sehingga dapat dikatakan saya memberikan gaya yang lebih kecil saat mendorong atau menarik kereta salju pada bidang datar. 8. Buktikan rumus! 𝑦
a. Koefisien gesek statis µs = 𝑥 F = fs max N = w cos 𝜃 fs max = µs.N fs max = w sin 𝜃 fs - fs max = 0 µs.N - w sin 𝜃 = 0 µs.w cos 𝜃 - w sin 𝜃 = 0 µs =
w sin 𝜃 w cos 𝜃
= tan 𝜃
𝑦
µs = 𝑥
Koefisien gesek kinetis 𝑁 − 𝑚1 𝑔 = 0 𝑁 = 𝑚1 𝑔 ∑ 𝐹 = 𝑚. 𝑎 𝑇 − 𝑓𝑔𝑒𝑠 = 𝑚1 . 𝑎 𝑇 − 𝜇𝑘 . 𝑁 = 𝑚1 . 𝑎 𝑇 − 𝜇𝑘 . 𝑤1 = 𝑚1 . 𝑎
𝜇𝑘
=
𝑚2 𝑚1
𝑎 𝑚1 +𝑚2
−𝑔[
𝑚1
]
𝑇 − 𝜇𝑘 . 𝑚1 . 𝑔 = 𝑚1 . 𝑎 𝑇 = 𝑚1 . 𝑎 + 𝜇𝑘 . 𝑚1 . 𝑔 ∑ 𝐹 = 𝑚2 . 𝑎 𝑤2 − 𝑇 = 𝑚2 . 𝑎 𝑚2 𝑔 − (𝑚1 𝑎 + 𝜇𝑘 𝑚1 𝑔) = 𝑚2 . 𝑎 𝑚2 𝑔 − 𝑚1 𝑎 − 𝜇𝑘 𝑚1 𝑔 = 𝑚2 . 𝑎 𝜇𝑘 𝑚1 𝑔 = 𝑚2 𝑔 − 𝑚1 𝑎 − 𝑚2 𝑎 𝜇𝑘 =
𝑚2 (𝑚1 + 𝑚2 ). 𝑎 + 𝑚1 𝑚1 𝑔
𝜇𝑘
=
𝑚2 𝑎 𝑚1 + 𝑚2 − [ ] 𝑚1 𝑔 𝑚1
Tegangan tali ∑ 𝐹 = 𝑚. 𝑎 𝑤2 − 𝑓𝑔𝑒𝑠 = 𝑚. 𝑎 𝑚2 𝑔 − 𝜇𝑘 𝑁 = 𝑚. 𝑎 𝑚2 𝑔 − 𝜇𝑘 . 𝑚1 𝑔 = (𝑚1 + 𝑚2 ). 𝑎 𝑎=
𝑚2 𝑔 − 𝜇𝑘 𝑔 𝑚1 + 𝑚2
Substitusikan 𝑎 ke persamaan T 𝑇 = 𝑚1 𝑎 + 𝜇𝑘 𝑚1 𝑔 𝑚2 𝑔 − 𝜇𝑘 𝑔 𝑇 = 𝑚1 ( ) + 𝜇𝑘 𝑚1 𝑔 𝑚1 + 𝑚2
𝑇=
𝑚1 𝑚2 𝑔(1+𝜇𝑘 ) 𝑚1 +𝑚2
𝑇=
𝑚1 𝑚2 𝑔 − 𝜇𝑘 𝑚1 𝑚2 𝑔 + 𝜇𝑘 𝑚1 𝑔 𝑚1 + 𝑚2
𝑇=
𝑚1 𝑚2 𝑔 − 𝜇𝑘 𝑚1 𝑚2 𝑔 𝜇𝑘 𝑚1 𝑔(𝑚1 + 𝑚2 ) + 𝑚1 + 𝑚2 𝑚1 + 𝑚2
𝑇=
𝑚1 𝑚2 𝑔 − 𝜇𝑘 𝑚1 𝑚2 𝑔 𝜇𝑘 𝑚1 𝑚1 𝑔 + 𝜇𝑘 𝑚1 𝑚2 𝑔 + 𝑚1 + 𝑚2 𝑚1 + 𝑚2 𝑇=
𝑚1 𝑚2 𝑔(1 + 𝜇𝑘 ) 𝑚1 + 𝑚2
DAFTAR PUSTAKA Anonim, 2014. Gaya Gesekan. Diambil dari : http://fisikazone.com/tag/faktor-faktor-yang-mempengaruhi-gayagesekan/. (23 Oktober 2017 pukul 1:57). Anonim, 2017. Kenapa Ban MotoGP Halus. Diambil dari : http://jagatotomotif.id/kenapa-ban-motogp-halus-ataubotak. (23 Oktober 2017 pukul 2:55). Karyono. dan Suharyanto. 2009. Fisika. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional. Nurachmandani, Setya. 2009. Fisika 1. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Sumarsono, Joko. 2008. Fisika. Jakarta : Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
