5 Contoh Soal Gaya Gesek beserta Pembahasannya, Referensi Bahan Belajar

Mendalami materi gaya gesek dalam mata pelajaran Fisika atau IPA bisa dilakukan dengan mempelajari contoh soal gaya gesek beserta pembahasannya. ⚙️ ✍️

Dengan cara ini, kamu bisa lebih paham bagaimana sebuah soal diselesaikan secara runtut dari awal hingga akhir sehingga bisa mendapatkan jawaban yang benar.

Kamu bisa gunakan beberapa contoh soal gaya gesek beserta pembahasannya yang ada di artikel ini sebagai bahan belajar. Yuk, simak selengkapnya di bawah ini! 👇

Yuk, Pelajari Contoh Soal Gaya Gesek yang Lengkap dengan Pembahasannya Berikut Ini!

Semakin kamu sering membahas soal terkait sebuah materi, maka kamu akan semakin paham bagaimana konsepnya bekerja.

Untuk materi gaya gesek, berikut ini beberapa contoh soal gaya gesek untuk kamu pelajari di rumah maupun di sekolah, mandiri maupun berdiskusi:

Contoh Soal Gaya Gesek beserta Pembahasannya 1

Sebuah meja bermassa 5 kg, di atasnya diletakkan pada bidang dengan permukaan kasar. Diketahui gesek statis μs = 0,6 dengan koefisien gesek kinetis μk = 0,4. Maka, hitunglah berapa gaya gesek yang dialami oleh balok tersebut apabila ditarik dengan gaya sekuat 20 N?

Pembahasan:

Diketahui: 

m = 5 kg

μs = 0,6

μk = 0,4

F = 20 N

Ditanya: f ?

Jawab:

Pertama kita harus mencari besar gaya normal (N) dengan persamaan:

ΣFY = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = (5 )(10)

N = 50 N

Mencari gaya gesek statis dengan persamaan:

fs = μs x N

fs = 0,6 x 50

fs = 30 N

Karena F < fs maka balok tersebut masih dalam keadaan diam. Maka, berlaku Hukum I Newton  yaitu:

ΣF = 0

F – f = 0

F = f

f = 20 N

Jadi, gaya gesek yang bekerja pada balok tersebut adalah sebesar 20 N.

Contoh Soal Gaya Gesek beserta Pembahasannya 2

Balok dengan massa 20 kg berada di sebuah lantai yang kasar dengan keterangan μs = 0,6 dan μk = 0,3. Lalu, balok tersebut ditarik dengan memberdayakan gaya sebesar 160 N secara mendatar. Tentukanlah berapa besar gaya gesek yang dialami oleh balok tersebut!

Pembahasan:

Diketahui:

m = 20 kg

μs = 0,6

μk = 0,3

F = 160 N

Ditanya: f ?

Jawab:

Besar gaya normal (N) bisa ditentukan dengan cara berikut ini:

ΣFY = 0 N – w = 0

N = w

N = mg

N = (20)(10)

N = 200 N

Lalu, carilah gaya gesek statis dengan persamaan berikut:

fs = μs x

N fs = 0,6 x 200 fs = 120 N

Dikarenakan F > fs, maka balok tersebut sudah dipastikan bergerak sehingga besar gaya gesek kinetisnya adalah sebesar:

fk = μk x N

fk = (0,3)(200) fk = 60 N

Jadi, gaya gesek yang bekerja pada balok tersebut adalah sebesar 60 N.

Contoh Soal Gaya Gesek beserta Pembahasannya 3

Benda dengan massa 50 kg ada pada bidang yang datar. Lalu, ada gaya yang bekerja sebesar 200 N dengan arah mendatar. Hitunglah berapa besar percepatan pada benda apabila bidang tersebut licin dan bidang kasar memiliki koefisien gesek sebesar 0,3 (g = 10 m/s²)!

Pembahasan:

Diketahui:

m = 50 kg

μ = 0,3

F = 200 N g = 10 m/s²

Ditanya: percepatan benda jika bidang licin dan percepatan benda jika bidang kasar (μ = 0,3).

Jawab: Bidang licin

F = m.a maka a = F/m = 200/50 = 4 m/s

Jadi, percepatan jika bidang licin = 4 m/s².

Bidang kasar (μ = 0,3)

N = w = mg = 50 x 10 = 500 N F gesek = μ

N = 0,3 x 500 = 150 N 

F total = F – F Gesek = 200 – 150 = 50 N 

a = Total/m = 50/50 = 1 m/s

Jadi, percepatan jika bidang kasar = 1 m/s.

Contoh Soal Gaya Gesek beserta Pembahasannya 4

Balok kayu dengan massa 40 kg berada di sebuah lantai datar. Lalu, sebuah gaya horizontal sebesar 120 N menarik balok tersebut. Dari keterangan tersebut, hitunglah berapa percepatan yang balok tersebut alami jika:

1. Lantai licin sempurna
2. Lantai kasar berkoefisien gesek kinetis sebesar 0,2 dan gravitasi = 10 m/s².

Pembahasan:

Diketahui:

Massa (m) = 40 kg
Gaya Tarik (F) = 120 N
Koefisien gesek (μ) = 0,2
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s²

Ditanya:

1. Percepatan apabila bidang licin
2. Percepatan apabila bidang kasar 

Jawab:

1. Kondisi Bidang Licin

Pada bidang datar yang licin bisa dikatakan sama sekali tidak ada gaya gesek yang menjadi hamabatan. Maka dari itu, gaya yang bekerja hanya berasal dari gaya tarik.

F = m . a

a = F / m

a = 120 / 40 = 3 m/s²

Jadi, percepatan balok pada bidang yang licin adalah sebesar 3 m/s².

2. Kondisi Bidang Kasar μ = 0,2

Pertama, mari kita cari dulu gaya normal N dan gaya geseknya fg:

Gaya Normal N: 

Karena berada di bidang datar, maka:

N = w = m . g
N = 40 . 10 = 400 N

Gaya Gesek fg:
fg = μ . N
fg = 0,2 . 400 = 80 N

Selanjutnya, mari kita hitung percepatan dengan resultan gaya:

ΣF = m . a

F – fg = m . a

120 – 80 = 40 . a

40 = 40 . a

a = 40 / 40 = 1 m/s²

Jadi, percepatan balok pada bidang yang kasar adalah sebesar 1 m/s².

Contoh Soal Gaya Gesek beserta Pembahasannya 5

Balik dengan massa 20 kg terletak di sebuah lantai yang horizontal. Lalu, gaya sebesar 100 N bekerja pada balok tersebut saat balok ditarik. Tentukanlah berapa percepatan balok apabila:

1. Lantai licin (tanpa gesekan)
2. Lantai kasar berkoefisien gesek kinetis μk = 0,2 (g = 10 m/s²)

Pembahasan:

Diketahui:

Massa balok m = 20 kg
Besar gaya yang bekerja F = 100 N
Koefisien gesek kinetis lantai kasar μk = 0,2
Kecepatan gravitasi g = 10 m/s²

Ditanyakan:

1. Percepatan balok pada lantai licin (tanpa gesekan)
2. Percepatan balok pada lantai kasar berkoefisien gesek kinetis μk = 0,2 (g = 10 m/s²)
Jawab:
1. Percepatan balok pada lantai licin

Karena lantainya licin, maka tidak ada gaya gesek yang bekerja menghambat benda. Sehingga dapat diputuskan dengan persamaan:

Rumus: F = m . a

Maka, percepatan lantai licin:
a = F / m
a = 100 / 20 = 5 m/s²

Jadi, percepatan balok yang terjadi pada lantai licin adalah sebesar 5 m/s².

2. Percepatan pada lantai kasar μk

Untuk percepatan pada bidang kasar, maka terlebih dahulu kita harus menghitung berapa besar gaya gesek yang melawan arah gerak benda.

Mencari Gaya Normal N:
N = m . g = 20 . 10 = 200 N
Mencari Gaya Gesek fk:
fk = μk . N
fk = 0,2 . 200 = 40 N
Mencari Resultan Gaya ΣF:
ΣF = F – fk
ΣF = 100 – 40 = 60 N
Mencari Percepatan a:
a = ΣF / m
a = 60 / 20 = 3 m/s²

Jadi, percepatan yang bekerja pada bidang kasar adalah sebesar 3 m/s².

Penutup

Itulah beberapa contoh soal gaya gesek beserta pembahasannya. Dengan mempelajari soal-soal tersebut, secara perlahan namun pasti kamu akan mempelajari juga rumus gaya dan konsep dari bagaimana gaya gesek bekerja. ⚙️ ✍️

Pada konsep gaya gesek, gaya ini terjadi apabila sebuah benda ditarik atau dalam hal ini diberikan sebuah gaya. Pada permukaan yang licin, maka tidak ada gesekan. Sebaliknya, gaya gesek terjadi pada permukaan yang kasar karena terjadi gesekan.

Contoh-contoh soal di atas bisa kamu jadikan bahan belajar mandiri baik di sekolah maupun di rumah. Apabila ada yang sulit dipahami, kamu bisa bertanya pada guru mata pelajaran untuk mendapatkan pemahaman yang lebih baik.

Terima kasih telah menyimak hingga sejauh ini. Semoga bermanfaat! ☺️

FAQ

---

Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu:

Kost Dekat UGM Jogja

Kost Dekat UNPAD Jatinangor

Kost Dekat UNDIP Semarang

Kost Dekat UI Depok

Kost Dekat UB Malang

Kost Dekat Unnes Semarang

Kost Dekat UMY Jogja

Kost Dekat UNY Jogja

Kost Dekat UNS Solo

Kost Dekat ITB Bandung

Kost Dekat UMS Solo

Kost Dekat ITS Surabaya

Kost Dekat Unesa Surabaya

Kost Dekat UNAIR Surabaya

Kost Dekat UIN Jakarta