peti bermassa 20 kg dikenai gaya F sebesar 200 N. diketahui koefisien gesekan statis antara peti dan lantai 0,5 dengan koefisien gesekan kinetisnya sebesar 0,3

Kelas : X
Pelajaran : Fisika
Kategori : Dinamika Gerak (Hukum Newton)
Kata kunci : gaya, koefisien gesekan statis, koefisien gesekan kinetis, gaya gesek

Pembahasan :
Dari soal diketahui bahwa gaya 200 N membentuk sudut θ terhadap garis horizontal.

m = 20 kg, sehingga gaya berat w = m.g = 20.10 = 200 N
F = 200 N
μs = 0,5
μk = 0,3
sin θ = 0,6
cos θ = 0,8

Ditanya:
f gesek = .........?

Penyelesaian:
Lihat gambar. 

Gaya membentuk sudut θ. Kita uraikan dulu gaya ke arah sumbu x dan y.
Ke arah sumbu x adalah F cos θ  (ke kanan) yaitu :
F cos θ = 200.0,8 = 160 N
Ke arah sumbu y (ke atas)
F sin θ = 200.0,6 = 120 N

Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang diam, sedangkan gaya gesek kinetis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak.

Kita harus mengetahui dulu apakah benda diam atau bergerak. Untuk mengetahuinya, kita harus bandingkan F cos θ dengan gaya gesek statis. Jika Gaya gesek statis lebih besar dengan F cos θ maka gaya gesek yang bekerja pada benda adalah sama dengan gaya gesek statisnya, sedangkan jika gaya gesek statis lebih kecil dari F cos θ maka gaya gesek yang bekerja adalah gaya gesek kinetis.

Gaya gesek statis dirumuskan dengan :
Fs = μs.N

Kita cari dulu gaya normal dengan hk I NEWTON (hanya perhatikan gaya yg searah sumbu y)

N + F sin θ = w
N = w - F sin θ
 = 200 - 120
 = 80 N

Maka :
fs = 0,5.80
 = 40 N

fs < F cos θ maka yang bekerja adalah gaya gesek kinetis.

Besar gaya gesek yang bekerja pada benda adalah :
fk = μk.N
 = 0,3.80
 = 24 N