Gesekan terjadi dalam dua cara: kinetik dan statis. Gesekan kinetik bekerja pada benda yang meluncur di atas permukaan, sedangkan gesekan statis terjadi ketika gesekan mencegah benda bergerak. Model gesekan yang sederhana namun efektif adalah bahwa gaya gesekan, f, sama dengan hasil kali gaya normal, N, dan bilangan yang disebut koefisien gesekan,. Koefisiennya berbeda untuk setiap pasangan bahan yang saling kontak, termasuk bahan yang berinteraksi dengan dirinya sendiri. Gaya normal adalah gaya tegak lurus terhadap antarmuka antara dua permukaan geser -- dengan kata lain, seberapa keras mereka mendorong satu sama lain.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Rumus untuk menghitung koefisien gesekan adalah = f÷N. Gaya gesekan, f, selalu bekerja dalam arah yang berlawanan dari gerakan yang dimaksudkan atau sebenarnya, tetapi hanya sejajar dengan permukaan.
Ukur Waktu Gerakan
Untuk mengukur gaya gesekan, buatlah sebuah eksperimen di mana sebuah balok, yang ditarik oleh seutas tali yang melewati katrol dan diikatkan pada sebuah benda yang tergantung, meluncur melintasi lintasan. Mulai balok sejauh mungkin dari katrol, lepaskan balok, dan catat waktu, t, yang diperlukan untuk bergerak sejauh, L, sepanjang lintasan. Ketika massa gantung kecil, Anda mungkin perlu sedikit mendorong balok untuk membuatnya bergerak. Ulangi pengukuran ini dengan massa gantung yang berbeda.
Hitung Gaya Gesekan
Hitung gaya gesekan. Untuk memulai, pertama-tama hitung Fnet, gaya total pada balok. persamaannya adalah
F_{net}=\frac{2ML}{t^2}
di mana M adalah massa balok dalam gram.
Gaya yang diterapkan pada balok, Fapplied, adalah tarikan dari tali yang disebabkan oleh berat massa yang tergantung, m. Hitung gaya yang diterapkan, Fapplied=mg, di mana g = 9,81 meter per detik kuadrat, konstanta percepatan gravitasi.
Hitung N, gaya normal adalah berat balok.
N=Mg
Sekarang, hitung gaya gesekan, f, perbedaan antara gaya yang diberikan dan gaya total. Persamaannya adalah:
f=F_{diterapkan}-F_{net}
Gambarkan Gaya Gesekan
Gambarkan gaya gesekan, f, pada sumbu y terhadap gaya normal, N, pada sumbu x. Kemiringan akan memberi Anda koefisien gesekan kinetik.
Rekam Data Jalan
Tempatkan objek di trek di salah satu ujungnya dan perlahan angkat ujung itu untuk membuat tanjakan. Catat sudut,, di mana balok baru saja mulai meluncur. Pada sudut ini, gaya gravitasi efektif yang bekerja menuruni tanjakan hampir tidak lebih besar dari gaya gesekan yang mencegah balok dari awal meluncur. Memasukkan fisika gesekan dengan geometri bidang miring memberikan rumus sederhana untuk koefisien gesekan statis: = tan (θ), di mana adalah koefisien gesekan dan adalah sudut.