Sebuah balok dengan berat 60 N diletakkan pada bidang miring dengan kemiringan 30°. Balok itu meluncur dengan laju tetap. Tentukan: a. Gaya gesekan yang dialami

Kelas : X
Pelajaran : Fisika
Kategori : Dinamika Gerak Lurus (Hukum Newton)
Kata kunci : bidang miring, gaya gesek, koefisien gesek, berat, kelajuan tetap

Pembahasan:
Ketika benda bergerak meluncur dalam bidang miring, maka pasti ada gaya yang membuatnya meluncur turun, yaitu w sin α, dimana w = berat benda, α = sudut bidang miring ( lihat gambar).

Kata kunci pada soal adalah benda bergerak dengan kelajuan tetap, artinya adalah resultan gaya yang bekerja pada benda = 0, sehingga rumus yang kita gunakan adalah HUKUM I NEWTON.

Dari soal diketahui:
w = 60 N
α = 30°

Ditanya :
a. fgesek 
b. Koefisien gesek kinetis (μk)

Dijawab:
a. Karena benda bergerak meluncur dalam bidang miring, maka sumbu x dan sumbu y juga kita miringkan. kita hanya melihat gaya yang searah percepatan, yaitu gaya yang searah dengan sumbu x. Gaya - gaya tersebut hanyalah gaya w sin αdan fgesek.
Dengan menggunakan hukum I Newton:
ΣF= 0
wsin α - fgesek = 0
60. sin 30 = fgesek
60.1/2 =fgesek
fgesek = 30 N

b. Besar koefisien gesek kinetis

Besar gaya gesek selain dengan rumus di atas juga dapat dicari dengan:
f gesek = μk.N         (dimana N = gaya Normal)

Gaya normal pada kondisi sesuai soal adalah :
N = wcos α

(Kenapa? sekali lagi kita menggunakan hukum I newton, ΣF = 0, kita hanya lihat pada sumbu y, ada gaya w cos α dan N)

N = 60 . cos 30
 = 60.1/2√3= 30√3 N

Sehingga koefisien gesek kinetis dapat dicari

Fgesek = μk. N
30 = μk. 30√3
μk = 30/30√3
 = 1/√3
 = 1/3 . √3