Gesekan adalah gaya yang melawan gerak. Fisikawan membedakan antara gesekan statis, yang bertindak untuk menjaga tubuh tetap diam, dan gesekan kinetik, yang bertindak untuk memperlambat gerakannya setelah mulai bergerak. Gaya yang diberikan oleh gesekan statis (Fs) sebanding dengan gaya tegak lurus yang diberikan oleh suatu benda terhadap permukaan sepanjang benda itu bergerak, yang disebut gaya normal (Ftidak). Faktor proporsionalitas disebut koefisien fraksi statis, yang biasanya dilambangkan dengan huruf Yunani mu dengan subscripts (µs). Hubungan matematisnya adalah:
F_s=\mu_s F_N
Koefisien ini tergantung pada karakteristik dari dua permukaan yang bersentuhan satu sama lain. Ini telah ditabulasi untuk sejumlah bahan yang berbeda. Jika Anda tidak dapat menemukanµs untuk bahan yang Anda gunakan, Anda dapat menentukannya dengan eksperimen sederhana.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Untuk menemukan koefisien gesekan statis minimum antara dua bahan, buat bidang miring dari salah satu bahan dan letakkan benda yang terbuat dari bahan lain di atasnya. Tingkatkan sudut kemiringan hingga tubuh mulai meluncur. Garis singgung sudut adalah koefisien gesekan.
Gunakan Pesawat Miring
Cara sederhana untuk menentukanµsadalah menempatkan objek tersebut pada bidang miring yang terbuat dari bahan yang sama dengan permukaan yang Anda pelajari. Tingkatkan sudut kemiringan secara bertahap hingga objek mulai meluncur. Catat sudut itu. Anda dapat segera menemukanµskarena sama dengan tangen sudut. Inilah alasannya:
Saat Anda menaikkan bidang miring, gaya gravitasi yang bekerja pada benda bermassasayamemiliki komponen horizontal dan vertikal. Menerapkan Hukum Newton untuk masing-masing tepat sebelum tubuh mulai bergerak, Anda menemukan komponen horizontal (yang bertindak dalamx-arah) menjadiFx = ibux. Hal yang sama berlaku dikamuarah:Fkamu = ibukamu.
Percepatan dalamx-arah,ibux, sama dengan gaya gravitasi, yaitu massa kali percepatan gravitasi (g) kali sinus sudut (ø) yang terbentuk pada titik tumpu bidang miring. Karena tubuh tidak bergerak, ini sama dengan gaya gesekan statis yang berlawanan, dan Anda dapat menulis:
1. mg\sin{\theta}=F_s
Itukamu-komponen arah gaya,ibukamu, sama dengan kosinus sudut dikalikan massa dikalikan percepatan gravitasi, dan ini harus sama dengan gaya normal, karena benda tidak bergerak,
2. F_N=mg\cos{\theta}
Ingat bahwaFs = µsFtidak. Pengganti untukFsdalam persamaan (1):
mg\sin{\theta}=\mu_s F_N
dan gunakan persamaan ke persamaan (2) untuk menggantikanFtidak:
mg\sin{\theta}=\mu_s mg \cos{\theta}
Syarat "mg" membatalkan dari kedua sisi:
\mu_s=\frac{\sin{\theta}}{\cos{\theta}}=\tan{\theta}