Koefesien Gesekan.docx

KOEFISIEN GESEKAN

A. Tujuan Percobaan 1. Untuk mempelajari gaya gesek. 2. Untuk menentukan koefesien gesek statik dan kinetik pada gerak translasi dan rotasi.

B. Dasar Teori Ketika suatu benda diam atau melunncur pada suatu permukaan, kita selalu dapat menyatakan gaya kontak yang diberikan oleh permukaan pada benda tersebut dalam komponen-komponen gaya yang tegak lurus dan sejajar dengan permukaan tersebut. Komponen vektor yang sejajar permukaan adalah gaya gesekan (friction force), dilambangkan oleh 𝑓⃗. Berdasarkan definisi, 𝜂⃗( gaya normal ) dan 𝑓⃗ selalu saling tegak lurus. Kita menggunakan simbol-simbol untuk besaran-besaran ini untuk menekankan peran khusus dari besaran-besaran ini dalam mempresentasikan gaya kontak. Jika permukaannya tanpa friksi, maka gaya kontaknya hanya memiliki sebuah gaya normal, 𝑓⃗ adalah nol. Permukaan tanpa gesekan merupakan suatu bentuk idealisasi yang tak mungkin tercapai, tetapi kita dapat menganggap suatu permukaan sebagai tanpa gesekan jika efek gesekannya sangat kecil. Arah dari gaya gesekan selalu berlawanan dengan arah gerakan relatif dari kedua permukaan. Gesekan ialah gerakan relatif antara 2 permukaan yang bersinggungan sedemikian hingga akibat persinggungan tersebut, gerakan yang satu terhadap yang lain menjadi tidak leluasa dan mengalami hambatan. Makin lekat atau kuat persinggungan itu, makin besar hambatan itu, yakni makin besar gesekannya.

20

Eksperimen menunjukkan bahwa ketika sebuah benda yang kering dan tidak diberi pelumas menekan suatu permukaan dalam kondisi yang sama dan gaya 𝑓⃗digunakan untuk menggeser benda sepanjang permukaan, gaya gesek yang dihasilkan mempunyai tiga sifat : Sifat 1. Jika benda tidak bergerak, maka gaya gesek statis 𝑓⃗, dan komponen 𝑓⃗yang sejajar dengan permukaan, seimbang satu sama lain. Keduanya mempunyai magnitudosama, dan 𝑓⃗𝑠 berlawanan arah dengan 𝐹⃗ tersebut. Sifat 2. Magnitudo 𝑓⃗𝑠 mempunyai nilai maksimum fs max yang diberikan oleh : fs max = µs. FN dimanaµs adalah koefesien gesek statis dan FN magnitudo gaya normal pada benda dari permukaan. Jika magnitudo keomponen 𝐹⃗ yang sejajar terhadap permukaan melebihi fs max, maka benda akan mulai bergeser disepanjang permukaan. Sifat 3. Jika benda mulai bergeser disepanjang permukaan, magnitude gaya gesek berkurang dengan cepat sampai pada nilai fk yang diberikan oleh : fk = µk. FN dimanaµk adalah koefesien gesek kinetis. Setelah itu, selama pergeseran, gaya gesek kinetic ⃗⃗⃗⃗⃗ 𝑓𝑘 dengan magnitude yang diberikan oleh persamaan diatas akan melawan gerakan.

Gesekan bisa menjadi sebuah hambatan. Gesekan memperlambat benda yang bergerak dan menyebabkan pemanasan dan mengikat bagianbagian yang bergerak dalam mesin. Yang lebih efektif dalam mengurangi gaya gesekan antara dua permukaan adalah mempertahankan lapisan udara atau gas lainnya diantara keduanya. Perangkat yang menggunakan konsep ini, yang tidak praktis untuk keanyakan situasi, termasuk air track dan air table dimana lapisan udara melalui banyak lubang-lubang kecil.

21

Teknik lain untuk mempertahankan lapisan udara adalah dengan menopang benda diudara dengan menggunakan medan magnetic. Disisi lain, gesekan bisa membantu kemampuan kita untuk berjalan bergantung pada gesekan antara sol sepatu (atau kaki) kita dengan tanah. Pergerakan mobil, dan juga stabilitasnya , bergantung pada gesekan. Ketika gesekan rendah, seperti diatas es, berjalan atau mengemudi dengan aman menjadi sulit. a. Gesekan antara permukaan-permukaan dua benda padat Gaya gesekan Fg ternyata sebanding dengan gaya gaya tekan atau lazim disebut gaya normal, selaku ukuran kuatanya persinggungan kedua permukaan itu, atau dirumuskan : Fg = µ N Dimana µ adalah tetapan pembanding lurus yang dinamakan koefesien gesekan, yang ditentukan oleh kekasaran kedua permukaan tersebut yaitu µ besar bilamana kedua permukaan itu kasar dan sebaliknya µ kecil jikalau kedua permukaan itu kecil. b. Gesekan antara permukaan benda padat dengan fluid mediumnya Untuk benda yang berwujud bola berjari-jari r yang bergerak didalam fluida yang koefesien viskositasnya 𝛈 dengan kecepatan v, gaya geseknya dinyatakan dengan rumus stokes : Fg = 6𝜋r 𝛈 v c. Gesekan antara bagian-bagian cairan yang tengah mengalir Bagian tengah dari cairan yang mengalir didalam pipa, misalnya mengalir lebih cepat daripada yang lebih dekat ke dinding, sebab bagian yang lebih ke tengah lebih leluasa mengalirnya. Hal itu mengakibatkan terjadinya gradien kecepatan dari arah tengah kearah tepi, yaitu sepanjang arah tegak lurus arah mengalirnya cairan.

22

C. Alat dan Bahan 1. Alat a. Bidang miring, 1 unit b. Silinder logam, 1 unit c. Transformer vibrator, 1 unit d. Sumber tegangan 6 V AC, 1 unit e. Kertas morse, 1 unit 2. Bahan a. Balok kayu, 1 buah b. Piringan dan anak timbangan, 1 buah c. Tali.

23

D. Prosedur Kerja 1. Koefesien gesek statis pada bidang miring a. Bidang miring dipasang mendatar ( θ= 0 ). b. Diletakkan balok kayu diatas bidang tersebut. c. Dengan perlahan-lahan sudut θ diperbesar sampai saat balok akan mulai bergerak. Seperti pada gambar 2.a. Dicatat harga tan θ !

θ

mg

d. Diulangi beberapa kali untuk mendapatkan variasi data. e. Diulangi percobaan yang sama untuk luas balok yang berbeda. 2. Koefesien gesek statis sistem dua benda a. Diatur alat-alat seperti pada gambar 2. b

m1 g

m2 g

b. Ditambahkan beban pada piringan sampai pada saat benda m2akan mulai bergerak. Dicatat penambahan ( ∆m2 ). c. Diatas m1 diberi tambahan beban sampai 5 kali dan untuk setiap penambahan beban dilakukan langkah b. d. Diulangi langkah a sampai dengan c untuk permukaan balok yang lain.

24

E. Data dan Perhitungan 1. Koefisien Gesek Statis pada bidang miring Tabel Data Permukaan

θ1

θ2

θ3

1

Plastic

20° ± 0,5°

22° ± 0,5°

22° ± 0,5°

2

Karet

35° ± 0,5°

34° ± 0,5°

37° ± 0,5°

3

Kayu

27° ± 0,5°

28° ± 0,5°

24° ± 0,5°

No

NST Busur Derajat = 1° Ketidakpastian Busur Derajat = 0,5° a.Permukaan plastik Perhitungan berulang 𝜇𝑠1 = tan 𝜃1 = tan 20° = 0,36 𝜇𝑠2 = tan 𝜃2 = tan 22° = 0,40 𝜇𝑠3 = tan 𝜃3 = tan 22° = 0,40 𝜇̅𝑠 =

𝜇𝑠1 + 𝜇𝑠2 + 𝜇𝑠3 3

25

=

𝜇̅𝑠 =

0,36+0,40+0,40 3

1,16 3

𝜇̅𝑠 = 0,39 Ketidakpastian mutlak 𝛿1 = |𝜇𝑠1 − 𝜇̅𝑠 | = |0,36 − 0,39| = 0,03 𝛿2 = |𝜇𝑠2 − 𝜇̅𝑠 | = |0,40 − 0,39| = 0,01 𝛿3 = |𝜇𝑠3 − 𝜇̅𝑠 | = |0,40 − 0,39| = 0,01 𝛿𝑚𝑎𝑥 = ∆𝜇𝑠 = 0,03 Pelaporan ketidakpastian mutlak = (𝜇̅𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = (0,39± 0,03) Rentang kesalahan =(𝜇̅𝑠 − 𝜇𝑠 ) sampai dengan ( 𝜇̅𝑠 + 𝜇𝑠 ) =(0,39 – 0,03 ) sampai dengan (0,39 + 0,03) = 0,36 sampai dengan 0,42

26

Ketidakpastian relatif

=

∆𝜇𝑠 ̅𝑠 𝜇

× 100 %

0,03

=0,39 × 100% = 7,70 % Pelaporan ketidakpastian relative = (𝜇̅𝑠 ± 7,70%) = (0,39 ± 7,70%) Perhitungan Tunggal 𝜇𝑠 = tan 𝜃 𝜇𝑠 = tan 20° 𝜇𝑠 = 0,36 𝛿𝜇

∆𝜇𝑠 =[| 𝛿 𝜃𝑠 |] ∆𝜃 ∆𝜇𝑠 =[|

𝛿

sin 𝜃 cos 𝜃

𝛿𝜃

|] ∆𝜃

cos 𝜃 cos 𝜃−sin 𝜃 (− sin 𝜃)

∆𝜇𝑠 =[|

∆𝜇𝑠 = [|

𝑐𝑜𝑠2 𝜃

|] ∆𝜃

𝑐𝑜𝑠 2 𝜃 + 𝑠𝑖𝑛2 𝜃 |] ∆𝜃 𝑐𝑜𝑠 2 𝜃

∆𝜃 𝜋 ∆𝜇𝑠 = [| 2 |] 𝑐𝑜𝑠 𝜃 180 0,5

3,14

∆𝜇𝑠 = [|𝑐𝑜𝑠2 20°|] 180

0,5 3,14 ∆𝜇𝑠 = [| |] 0,88 180

27

∆𝜇𝑠 = 0,57 . 0,02 ∆𝜇𝑠 = 0,01 Pelaporan = (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = (0,36 ± 0,01) Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = (0,36 − 0,01) sampai dengan (0,36 + 0,01) = 0,35 sampai dengan 0,37 ∆𝜇

Ketidakpastian relatif = 𝜇 𝑠 × 100% 𝑠

0,01

= 0,36 × 100% = 2,80 % Pelaporan ketidakpastian relatif = (𝜇𝑠 ± 2,80%) = (0,36 ± 2,80%) b. Permukaan karet Perhitungan berulang 𝜇𝑠1 = tan 𝜃1 = tan 35° = 0,70 𝜇𝑠2 = tan 𝜃2 = tan 34° = 0,67

28

𝜇𝑠3 = tan 𝜃3 = tan 37° = 0,75 𝜇̅𝑠 = =

𝜇̅𝑠 =

𝜇𝑠1 + 𝜇𝑠2 + 𝜇𝑠3 3 0,70+0,67+0,75 3

2,12 3

𝜇̅𝑠 = 0,71 Ketidakpastian mutlak 𝛿1 = |𝜇𝑠1 − 𝜇̅𝑠 | = |0,70 − 0,71| = 0,01 𝛿2 = |𝜇𝑠2 − 𝜇̅𝑠 | = |0,67 − 0,71| = 0,04 𝛿3 = |𝜇𝑠3 − 𝜇̅𝑠 | = |0,75 − 0,71| = 0,04 𝛿𝑚𝑎𝑥 = ∆𝜇𝑠 = 0,04 Pelaporan ketidakpastian mutlak = (𝜇̅𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = (0,71± 0,04)

29

Rentang kesalahan =(𝜇̅𝑠 − 𝜇𝑠 ) sampai dengan ( 𝜇̅𝑠 + 𝜇𝑠 ) =(0,71 – 0,04 ) sampai dengan (0,71 + 0,04) = 0,67 sampai dengan 0,75 Ketidakpastian relatif

=

∆𝜇𝑠 ̅𝑠 𝜇

0,04

=

0,71

× 100 % × 100%

= 5,63 % Pelaporan ketidakpastian relative = (𝜇̅𝑠 ± 5,63%) = (0,71 ± 5,63%) Perhitungan Tunggal 𝜇𝑠 = tan 𝜃 𝜇𝑠 = tan 35° 𝜇𝑠 = 0,70 𝛿𝜇

∆𝜇𝑠 =[| 𝛿 𝜃𝑠 |] ∆𝜃 ∆𝜇𝑠 =[|

𝛿

sin 𝜃 cos 𝜃

𝛿𝜃

|] ∆𝜃

cos 𝜃 cos 𝜃−sin 𝜃 (− sin 𝜃)

∆𝜇𝑠 =[|

∆𝜇𝑠 = [|

𝑐𝑜𝑠2 𝜃

|] ∆𝜃

𝑐𝑜𝑠 2 𝜃 + 𝑠𝑖𝑛2 𝜃 |] ∆𝜃 𝑐𝑜𝑠 2 𝜃

∆𝜃 𝜋 ∆𝜇𝑠 = [| 2 |] 𝑐𝑜𝑠 𝜃 180 0,5

3,14

∆𝜇𝑠 = [|𝑐𝑜𝑠2 35°|] 180

30

0,5 3,14 ∆𝜇𝑠 = [| |] 0,67 180 ∆𝜇𝑠 = 0,75 . 0,02 ∆𝜇𝑠 = 0,02 Pelaporan = (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = (0,70 ± 0,02) Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = (0,70 − 0,02) sampai dengan (0,70 + 0,02) = 0,68 sampai dengan 0,72 ∆𝜇

Ketidakpastian relatif = 𝜇 𝑠 × 100% 𝑠

0,02

= 0,70 × 100% = 2,85 % Pelaporan ketidakpastian relatif = (𝜇𝑠 ± 2,85%) = (0,70 ± 2,85%) c. Permukaan kayu Perhitungan berulang 𝜇𝑠1 = tan 𝜃1 = tan 27° = 0,51

31

𝜇𝑠2 = tan 𝜃2 = tan 28° = 0,53 𝜇𝑠3 = tan 𝜃3 = tan 24° = 0,45 𝜇̅𝑠 = =

𝜇̅𝑠 =

𝜇𝑠1 + 𝜇𝑠2 + 𝜇𝑠3 3 0,51+0,53+0,45 3

1,49 3

𝜇̅𝑠 = 0,50 Ketidakpastian mutlak 𝛿1 = |𝜇𝑠1 − 𝜇̅𝑠 | = |0,51 − 0,50| = 0,01 𝛿2 = |𝜇𝑠2 − 𝜇̅𝑠 | = |0,53 − 0,50| = 0,03 𝛿3 = |𝜇𝑠3 − 𝜇̅𝑠 | = |0,45 − 0,50| = 0,05

32

𝛿𝑚𝑎𝑥 = ∆𝜇𝑠 = 0,05 Pelaporan ketidakpastian mutlak = (𝜇̅𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = (0,50± 0,05) Rentang kesalahan =(𝜇̅𝑠 − 𝜇𝑠 ) sampai dengan ( 𝜇̅𝑠 + 𝜇𝑠 ) =(0,50 – 0,05 ) sampai dengan (0,50 + 0,05) = 0,45 sampai dengan 0,55 Ketidakpastian relatif

=

∆𝜇𝑠 ̅𝑠 𝜇

× 100 %

0,05

=0,50 × 100% = 10,0 % Pelaporan ketidakpastian relative = (𝜇̅𝑠 ± 10,0%) = (0,50 ± 10,0%) Perhitungan Tunggal 𝜇𝑠 = tan 𝜃 𝜇𝑠 = tan 27° 𝜇𝑠 = 0,51 𝛿𝜇

∆𝜇𝑠 =[| 𝛿 𝜃𝑠 |] ∆𝜃 ∆𝜇𝑠 =[|

𝛿

sin 𝜃 cos 𝜃

𝛿𝜃

|] ∆𝜃

cos 𝜃 cos 𝜃−sin 𝜃 (− sin 𝜃)

∆𝜇𝑠 =[|

𝑐𝑜𝑠2 𝜃

|] ∆𝜃

𝑐𝑜𝑠 2 𝜃 + 𝑠𝑖𝑛2 𝜃 ∆𝜇𝑠 = [| |] ∆𝜃 𝑐𝑜𝑠 2 𝜃 33

∆𝜃 𝜋 ∆𝜇𝑠 = [| 2 |] 𝑐𝑜𝑠 𝜃 180 0,5

3,14

∆𝜇𝑠 = [|𝑐𝑜𝑠2 27°|] 180

0,5 3,14 ∆𝜇𝑠 = [| |] 0,79 180 ∆𝜇𝑠 = 0,63 . 0,02 ∆𝜇𝑠 = 0,01 Pelaporan = (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = (0,51 ± 0,01) Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = (0,51 − 0,01) sampai dengan (0,51 + 0,01) = 0,50 sampai dengan 0,52 ∆𝜇

Ketidakpastian relative = 𝜇 𝑠 × 100% 𝑠

0,01

= 0,51 × 100% = 2,00 % Pelaporan ketidakpastian relatif = (𝜇𝑠 ± 2,00%) = (0,51 ± 2,00%)

34

2. Koefisien gesek statis sistem dua benda Tabel data 𝑚1

No Permukaaan

1

2

3

𝑚2

1. ( 252,00±0,05 ) gr

1. ( 67,60±0,05 ) gr

Kayu-

2. ( 298,00±0,05 ) gr

2. ( 86,20±0,05 ) gr

aluminium

3. ( 343,50± 0,05 ) gr

3. ( 95,90±0,05 ) gr

1. ( 252,00±0,05 ) gr

1. ( 95,20±0,05 )gr

Plastik-

2. ( 297,80±0,05 ) gr

2. ( 113,40±0,05 ) gr

Aluminium

3. ( 388,90±0,05 ) gr

3. ( 132,70±0,05 ) gr

1. ( 109,50±0,05 ) gr

1. ( 67,00±0,05 ) gr

Karet-

2. ( 154,90±0,05 ) gr

2. ( 95,90±0,05 ) gr

Aluminium

3. ( 198,80±0,05 ) gr

3. ( 114,40±0,05 ) gr

NST neraca 2610 = 0,1 gr Ketidakpastian neraca 2610 = 0,05 gr a. Kayu-aluminium 1. Data 1 𝜇𝑠

=

𝑚2 𝑚1

𝜇𝑠

=

67,60 𝑔𝑟 252,00 𝑔𝑟

𝜇𝑠 = 0,27 𝜇𝑠

=

𝜇𝑠

= 𝑚2 ∙ 𝑚1−1

𝑚2 𝑚1

𝛿𝜇𝑠 𝛿𝜇𝑠 ∆𝜇𝑠 = [| | ∆𝑚2 + | | ∆𝑚1 ] 𝛿𝑚2 𝛿𝑚1 ∆𝜇𝑠 = [|

𝛿( 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ) 𝛿( 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ) | ∆𝑚2 + | | ∆𝑚1 ] 𝛿𝑚2 𝛿𝑚1

∆𝜇𝑠 = [|𝑚1−1 ∙ ∆𝑚2 | + |𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚1 |] ∆𝜇𝑠 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚2 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚1 = [| | + | |] 𝜇𝑠 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∆𝜇𝑠 ∆𝑚2 ∆𝑚1 = [| | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1 35

∆𝑚2 ∆𝑚1 | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1

∆𝜇𝑠

=

[|

∆𝜇𝑠

=

0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 [| | +| |] 0,27 67,60 𝑔𝑟𝑎𝑚 252,00 𝑔𝑟𝑎𝑚

∆𝜇𝑠

= [|0,0007|

∆𝜇𝑠

= 0,00024

+ |0,0002|] 0,27

Pelaporan = (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = ( 0,27000± 0,00024 ) Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = ( 0,27000− 0,00024 ) sampai dengan ( 0,27000+ 0,00024 ) = 0,26976 sampai dengan 0,27024 Ketidakpastian relatif =

∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

× 100 %

0,00024

=0,27000 × 100 % = 0,09 % Pelaporan = ( 𝜇𝑠 ± 0,09% ) = ( 0,27± 0,09% )

2. Data 2 𝜇𝑠

=

𝑚2 𝑚1

𝜇𝑠

=

86,20 𝑔𝑟 298,40 𝑔𝑟

𝜇𝑠 = 0,29 𝜇𝑠

=

𝜇𝑠

= 𝑚2 ∙ 𝑚1−1

𝑚2 𝑚1

𝛿𝜇𝑠 𝛿𝜇𝑠 ∆𝜇𝑠 = [| | ∆𝑚2 + | | ∆𝑚1 ] 𝛿𝑚2 𝛿𝑚1

36

∆𝜇𝑠 = [|

𝛿( 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ) 𝛿( 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ) | ∆𝑚2 + | | ∆𝑚1 ] 𝛿𝑚2 𝛿𝑚1

∆𝜇𝑠 = [|𝑚1−1 ∙ ∆𝑚2 | + |𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚1 |] ∆𝜇𝑠 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚2 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚1 = [| | + | |] 𝜇𝑠 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∆𝜇𝑠 ∆𝑚2 ∆𝑚1 = [| | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1 ∆𝑚2 ∆𝑚1 | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1

∆𝜇𝑠

=

[|

∆𝜇𝑠

=

0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 [| | +| |] 0,29 86,20 𝑔𝑟𝑎𝑚 298,40 𝑔𝑟𝑎𝑚

∆𝜇𝑠

= [|0,0006|

∆𝜇𝑠

= 0,00020

+ |0,0001|] 0,29

Pelaporan = (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = ( 0,29000± 0,00020) Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = ( 0,29000− 0,00020 ) sampai dengan ( 0,29000+ 0,00020 ) = 0,28977 sampai dengan 0,29023 Ketidakpastian relatif =

∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

× 100 %

0,00020

=0,29000 × 100 % = 0,07 % Pelaporan ketidakpastian relatif = ( 𝜇𝑠 ± 0,09 % ) = ( 0,29± 0,07 % )

37

3. Data 3 𝜇𝑠

=

𝑚2 𝑚1

𝜇𝑠

=

95,90 𝑔𝑟 343,50 𝑔𝑟

𝜇𝑠 = 0,28 𝜇𝑠

=

𝜇𝑠

= 𝑚2 ∙ 𝑚1−1

𝑚2 𝑚1

𝛿𝜇𝑠 𝛿𝜇𝑠 ∆𝜇𝑠 = [| | ∆𝑚2 + | | ∆𝑚1 ] 𝛿𝑚2 𝛿𝑚1 ∆𝜇𝑠 = [|

𝛿( 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ) 𝛿( 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ) | ∆𝑚2 + | | ∆𝑚1 ] 𝛿𝑚2 𝛿𝑚1

∆𝜇𝑠 = [|𝑚1−1 ∙ ∆𝑚2 | + |𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚1 |] ∆𝜇𝑠 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚2 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚1 = [| | + | |] 𝜇𝑠 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∆𝜇𝑠 ∆𝑚2 ∆𝑚1 = [| | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1 ∆𝑚2 ∆𝑚1 | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1

∆𝜇𝑠

=

[|

∆𝜇𝑠

=

0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 [| | +| |] 0,29 95,90 𝑔𝑟𝑎𝑚 343,50 𝑔𝑟𝑎𝑚

∆𝜇𝑠

= [|0,0005|

∆𝜇𝑠

= 0,00017

+ |0,0001|] 0,28

Pelaporan = (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = ( 0,28000± 0,00017 ) Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = ( 0,28000− 0,00017 ) sampai dengan ( 0,28000+ 0,00017 ) = 0,27983 sampai dengan 0,28017 Ketidakpastian relatif =

∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

× 100 %

0,00017

= 0,28000 × 100 % = 0,06 % 38

Pelaporan ketidakpastian relatif = ( 𝜇𝑠 ± 0,06 % ) = ( 0,28± 0,06 % ) b. Plastik-Aluminium 1. Data 1 𝜇𝑠

=

𝑚2 𝑚1

𝜇𝑠

=

95,20 𝑔𝑟 252,00 𝑔𝑟

𝜇𝑠 = 0,37 𝜇𝑠

=

𝜇𝑠

= 𝑚2 ∙ 𝑚1−1

𝑚2 𝑚1

𝛿𝜇𝑠 𝛿𝜇𝑠 ∆𝜇𝑠 = [| | ∆𝑚2 + | | ∆𝑚1 ] 𝛿𝑚2 𝛿𝑚1 ∆𝜇𝑠 = [|

𝛿( 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ) 𝛿( 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ) | ∆𝑚2 + | | ∆𝑚1 ] 𝛿𝑚2 𝛿𝑚1

∆𝜇𝑠 = [|𝑚1−1 ∙ ∆𝑚2 | + |𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚1 |] ∆𝜇𝑠 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚2 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚1 = [| | + | |] 𝜇𝑠 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∆𝜇𝑠 ∆𝑚2 ∆𝑚1 = [| | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1 ∆𝑚2 ∆𝑚1 | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1

∆𝜇𝑠

=

[|

∆𝜇𝑠

=

0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 [| | +| |] 0,37 95,20 𝑔𝑟𝑎𝑚 252,00 𝑔𝑟𝑎𝑚

∆𝜇𝑠

= [|0,00052|

∆𝜇𝑠

= 0,00026

+ |0,00019|] 0,37

Pelaporan = (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = ( 0,37000± 0,00026 ) Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = ( 0,37000− 0,00026 ) sampai dengan ( 0,37000+ 0,00026 ) = 0,36974 sampai dengan 0,37026

39

Ketidakpastian relatif =

∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

× 100 %

0,00026

=0,37000 × 100 % = 0,07 % Pelaporan ketidakpastian relatif = ( 𝜇𝑠 ± 0,07 % ) = ( 0,37± 0,07 % )

2. Data 2 𝜇𝑠

=

𝑚2 𝑚1

𝜇𝑠

=

113,40 𝑔𝑟 297,80 𝑔𝑟

𝜇𝑠 = 0,38 𝜇𝑠

=

𝜇𝑠

= 𝑚2 ∙ 𝑚1−1

𝑚2 𝑚1

𝛿𝜇𝑠 𝛿𝜇𝑠 ∆𝜇𝑠 = [| | ∆𝑚2 + | | ∆𝑚1 ] 𝛿𝑚2 𝛿𝑚1 ∆𝜇𝑠 =

𝛿( 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ) 𝛿( 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ) [| | ∆𝑚2 + | | ∆𝑚1 ] 𝛿𝑚2 𝛿𝑚1

∆𝜇𝑠 = [|𝑚1−1 ∙ ∆𝑚2 | + |𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚1 |] ∆𝜇𝑠 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚2 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∙ ∆𝑚1 = [| | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 𝑚2 ∙ 𝑚1−1 ∆𝜇𝑠 ∆𝑚2 ∆𝑚1 = [| | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1 ∆𝑚2 ∆𝑚1 | +| |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1

∆𝜇𝑠

=

[|

∆𝜇𝑠

=

0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 [| | +| |] 0,38 113,40 𝑔𝑟𝑎𝑚 297,80 𝑔𝑟𝑎𝑚

∆𝜇𝑠

= [|0,0004|

∆𝜇𝑠

= 0,00019

+ |0,0001|] 0,38

Pelaporan = (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = ( 0,38000± 0,00019 ) 40

Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = ( 0,38000− 0,00019 ) sampai dengan ( 0,38000+ 0,00019 ) = 0,37981 sampai dengan 0,38019 ∆𝜇𝑠

Ketidakpastian relatif =

𝜇𝑠

× 100 %

0,00019

=0,38000 × 100 % = 0,05 % Pelaporan ketidakpastian relatif = ( 𝜇𝑠 ± 0,05 % ) = ( 0,38± 0,05 % ) 3. Data 3 𝜇𝑠 = =

𝑚2 𝑚1 132,70 𝑔𝑟𝑎𝑚 388,90 𝑔𝑟𝑎𝑚

= 0,34 𝜇𝑠 =

𝑚2 𝑚1

𝜇𝑠 = 𝑚2 . 𝑚1−1 𝛿𝜇

𝛿𝜇

𝜇𝑠 = [|𝛿𝑚𝑠 | ∆𝑚2 + |𝛿𝑚𝑠 | ∆𝑚1 ] 2

1

𝛿(𝑚2 .𝑚1−1 )

∆𝜇𝑠 = [|

𝛿𝑚2

𝛿(𝑚2 .𝑚1−1 )

| ∆𝑚2 + |

𝛿𝑚1

| ∆𝑚1 ]

∆𝜇𝑠 = [|𝑚1−1 . ∆𝑚2 | + |𝑚2 . 𝑚1−2 . ∆𝑚1 |] ∆𝜇𝑠 𝜇𝑠 ∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

𝑚−1 .∆𝑚

𝑚2 .𝑚1−2 .∆𝑚1

= [| 𝑚1 .𝑚−12 | + | 2

1

∆𝑚

∆𝑚

2

1

𝑚2 .𝑚1

|]

= [| 𝑚 2 | + | 𝑚 1 |]

∆𝑚2 ∆𝑚1 ∆𝜇𝑠 = [| |+ | |] 𝜇𝑠 𝑚2 𝑚1 0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚 ∆𝜇𝑠 = [| |+ | |] 0,34 132,70 𝑔𝑟𝑎𝑚 388,90 𝑔𝑟𝑎𝑚

41

∆𝜇𝑠 = [|0,0003| + |0,0001|] 0,34 ∆𝜇𝑠 = 0,00013 Pelaporan = (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = (0,34000 ± 0,00013) Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑎𝑖 𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = (0,340000 − 00019) 𝑠𝑎𝑚𝑝𝑎𝑖 𝑑𝑒𝑛𝑔𝑎𝑛 (0,34000 + 0,00019) = 0,33987 sampai dengan 0,34013 Ketidakpastian relatif =

∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

× 100%

0,00019

= 0,34000 × 100% = 0,04% Pelaporan = (𝜇𝑠 ± 0,04%) = (0,34 ± 0,04% )

c. Karet-Aluminium 1. Data 1 𝜇𝑠 = =

𝑚2 𝑚1 67,00 𝑔𝑟𝑎𝑚 109,50 𝑔𝑟𝑎𝑚

= 0,61 𝜇𝑠 =

𝑚2 𝑚1

= 𝑚2 . 𝑚1−1

42

𝛿𝜇

𝛿𝜇

∆𝜇𝑠 = [|𝛿𝑚𝑠 | ∆𝑚2 + |𝛿𝑚𝑠 | ∆𝑚1 ] 2

1

𝛿(𝑚2 .𝑚1−1 )

∆𝜇𝑠 = [|

𝛿𝑚2

𝛿(𝑚2 .𝑚1−1 )

| ∆ 𝑚2 + |

𝛿𝑚1

| ∆𝑚1 ]

∆𝜇𝑠 = [|𝑚1−1 . ∆𝑚2 | + |𝑚2 . 𝑚1−2 . ∆𝑚1 |] ∆𝜇𝑠 𝜇𝑠 ∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

𝑚1−1 .∆𝑚1

= [|

𝑚2 .𝑚1

∆𝑚2

= [|

𝑚2

𝑚2 .𝑚1−2 .∆𝑚1

|+ | ∆𝑚1

|+ |

𝑚1

∆𝑚

∆𝑚

2

1

𝑚1 .𝑚1−1

|]

|]

∆𝜇𝑠 = [| 𝑚 2 | + | 𝑚 1 |] 𝜇𝑠 0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚

0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚

∆𝜇𝑠 = [|67,00 𝑔𝑟𝑎𝑚| + |109,50 𝑔𝑟𝑎𝑚|] 0,61 ∆𝜇𝑠 = [|0,0007| + |0,0004|] 0,61 ∆𝜇𝑠 = 0,00067 Pelaporan

= (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = (0,61000 + 0,00067)

Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 )sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = (0,61000 − 0,00067)sampai dengan (0,61000 + 0,00067) = 0,60933 sampai dengan 0,61067 Ketidakpastian relatif = =

∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

× 100%

0,00067 0,61000

× 100%

= 0,11% Pelaporan = (𝜇𝑠 ± 0,11%) = (0,61 ± 0,11%)

43

2. Data 2 𝜇𝑠 = =

𝑚2 𝑚1

95,90 𝑔𝑟𝑎𝑚 154,90 𝑔𝑟𝑎𝑚

= 0,62 𝜇𝑠 =

𝑚2 𝑚1

𝜇𝑠 = 𝑚2 . 𝑚1−1 𝛿𝜇

𝛿𝜇

∆𝜇𝑠 = [|𝛿𝑚𝑠 | ∆𝑚2 + |𝛿𝑚𝑠 | 𝑚1 ] 2

1

𝛿(𝑚2 .𝑚1−1 )

∆𝜇𝑠 = [|

𝛿𝑚2

𝛿(𝑚2 .𝑚1−1 )

| ∆𝑚2 + |

𝛿𝑚1

| ∆𝑚1 ]

∆𝜇𝑠 = [|𝑚1−1 . ∆𝑚2 | + |𝑚2 . 𝑚1−2 . ∆𝑚1 |] ∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

𝑚−1 .∆𝑚

𝑚2 .𝑚1−2 .∆𝑚1

= [| 𝑚1 .𝑚−12 | + | 2

1

∆𝑚

∆𝑚

2

1

𝑚2 .𝑚1−1

|]

∆𝜇𝑠 = [| 𝑚 2 | + | 𝑚 1 |] 𝜇𝑠 0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚

0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚

∆𝜇𝑠 = [|95,90 𝑔𝑟𝑎𝑚| + |154,90 𝑔𝑟𝑎𝑚|] 0,62 ∆𝜇𝑠 = [|0,0005| + |0,0003|] 0,62 ∆𝜇𝑠 = 0,00050 Pelaporan = (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = (0,62000 ± 0,00050) Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = (0,62000 − 0,00050)sampai dengan = (0,62000 + 0,00050)

44

=

Ketidakpastian relatif

=

∆𝜇𝑠

× 100%

𝜇𝑠

0,00050 0,62000

× 100%

= 0,08 3. Data 3 𝜇𝑠 = =

𝑚2 𝑚1 114,40 𝑔𝑟𝑎𝑚 198,80 𝑔𝑟𝑎𝑚

= 0,57 𝜇𝑠 =

𝑚2 𝑚1

𝜇𝑠 = 𝑚2 . 𝑚1−1 𝛿𝜇

𝛿𝜇

∆𝜇𝑠 = [|𝛿𝑚𝑠 | ∆𝑚2 + |𝛿𝑚𝑠 | ∆𝑚1 ] 2

1

𝛿(𝑚2 .𝑚1−1 )

∆𝜇𝑠 = [|

𝛿𝑚2

𝛿(𝑚2 .𝑚1−1 )

| ∆𝑚2 + |

𝛿𝑚1

| ∆𝑚1 ]

∆𝜇𝑠 = [|𝑚1−1 . ∆𝑚2 | + |𝑚2 . 𝑚1−2 . ∆𝑚1 |] ∆𝜇𝑠 𝜇𝑠 ∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

𝑚−1 .∆𝑚

𝑚2 .𝑚1−2 .∆𝑚1

= [| 𝑚1 .𝑚−12 | + | 2

1

∆𝑚

∆𝑚

2

1

𝑚2 .𝑚1−1

|]

= [| 𝑚 2 | + | 𝑚 1 |] ∆𝑚

∆𝑚

2

1

∆𝜇𝑠 = [| 𝑚 2 | + | 𝑚 1 |] 𝜇𝑠 0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚

0,05 𝑔𝑟𝑎𝑚

∆𝜇𝑠 = [|114,40 𝑔𝑟𝑎𝑚| + |198,80 𝑔𝑟𝑎𝑚|] 0,57 ∆𝜇𝑠 = [|0,0004| + |0,0002|] 0,57 ∆𝜇𝑠 = 0,00034 Pelaporan

= (𝜇𝑠 ± ∆𝜇𝑠 ) = (0,57000 ± 0,00034)

45

Rentang kesalahan = (𝜇𝑠 − ∆𝜇𝑠 ) sampai dengan (𝜇𝑠 + ∆𝜇𝑠 ) = (0,57000 − 0,00034)sampai dengan (0,57000 + 0,00034) = 0,56966 sampai dengan 0,57034 Ketidakpastian relatif

= =

∆𝜇𝑠 𝜇𝑠

× 100%

0,00034 0,57000

× 100%

= 0,06% Pelaporan

= (𝜇𝑠 ± 0,06%) = (0,57 ± 0,06%)

46

E. Pembahasan Pada praktikum kali ini kami melakukan percobaan yang berjudul koefesien gesekan, dengan tujuan untuk mempelajari gaya gesek dan untuk menentukan koefesien gesek statis dan kinetis pada gerak translasi dan rotasi. Dalam percobaan ini, kami melakukan dua percobaan yaitu untuk menentukan koefesien gesek statis pada bidang miring dan pada sistem dua benda. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan beberapa macam alat yagn mempunyai fungsinya masing-masing, yaitu 1 set alat bidang miring yang berfungsi untuk memberikan gesekan terhadap benda, neraca 2610 berfungsi untuk menimbang massa benda atau balok yang akan ditentukan koefesien geseknya, tali berfungsi untuk menghubungkan satu benda dengan benda lain pada sistem dua benda, kertas morse berfungsi sebagai penyangga pada bidang miring, dan busur derajat berfungsi untuk mengukur derajat pada bidang miring. Dalam percobaan kali ini menentukan koefesien gesek statis pada balok dengan permukaan yang berbeda, yaitu plastik, karet, dan kayu. Berdasarkan percobaan tersebut dapat diketahui bahwa koefesien gesek yang dilakukan antara balok dengan karet memiliki gaya statis maksimum. Karena semakin kasar permukaan benda atau permukaan landasan meluncur, semakin besar pula gaya gesek statis maksimumnya. Pada percobaan pertama, yaitu menentukan nilai koefesien gesek statis pada bidang miring pada balok dengan permukaan plastik, karet, dan kayu dengan mencari pada sudut berapa benda (balok) bergerak. Pada permukaan plastik, balok dapat bergerak dengan sudut 20o, 22o, dan 22o, sehingga didapatkan koefesien gesek dengan menggunakan rumus : koefesien gesek statis sama dengan tangen teta ( tan sudutmya ). Selain itu pada permukaan plastik didapatkan pula koefesien gesek statis rata-ratanya yaitu 0,39 dan ketidakpastian relatifnya yaitu ( 0,39 ± 7,70 % ). Pada permukaan karet, balok dapat bergerak dengan sudut 35o, 34o, dan 37o sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya berturut-turut

47

adalah 0,70, 0,67, dan 0,75 dengan menggunakan rumus : koefesien gesek statis sama dengan tangen teta ( tan sudutnya ). Selain itu pada permukaan karet didapatkan pula koefesien gesek statis rata-ratanya 0,71 dan ketidakpastiannya yaitu 0,04, sehingga didapatkan pula ketidakpastian relatifnya yaitu ( 0,71 ± 5,63 % ). Untuk menentukan ketidakpastian relatif, dapat ditentukan dengan cara membagi ketidakpastian koefesien gesek statis dengan rata-rata koefesien gesek statisnya, lalu dikalikan dengan 100%. Pada permukaan kayu, balok dapat bergerak dengan sudut 27o, 28o, dan 24o sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya berturut-turut adalah 0,51, 0,53, dan 0,45 dengan menggunakan rumus : koefesien gesek statis sama dengan tangen teta ( tan sudutnya ). Selain itu pada permukaan karet didapatkan pula koefesien gesek statis rata-ratanya 0,50 dan ketidakpastiannya yaitu 0,04, sehingga didapatkan pula ketidakpastian relatifnya yaitu ( 0,50 ± 10,00 % ). Untuk menentukan ketidakpastian relatif, dapat ditentukan dengan cara membagi ketidakpastian koefesien gesek statis dengan rata-rata koefesien gesek statisnya, lalu dikalikan dengan 100%. Pada percobaan kedua yaitu menentukan koefesien gesek statis pada balok dengan sistem dua benda pada permukaan kayu, plastik, dan karet. Pada permukaan kayu pada data ke-1 didapatkan massa benda (m1) adalah ( 252,00 ± 0,05 ) gram dan massa benda ( m2) adalah ( 67,60 ± 0,05 ) gram sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya adalah 0,27. Cara menentukan koefesien gesek statis pada sistem dua benda adalah dengan membagi massa benda (m1) dengan massa benda (m2). Selain itu, didapatkan pula ketidakpastian koefesien gesek statisnya yaitu 0,00024 dan ketidakpastian relatifnya adalah ( 0,27 ± 0,09% ). Pada permukaan kayu pada data ke-2 didapatkan massa benda (m1) adalah ( 298,40 ± 0,05 ) gram dan massa benda ( m2) adalah ( 86,20 ± 0,05 ) gram sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya adalah 0,29. Cara menentukan koefesien gesek statis pada sistem dua benda adalah dengan membagi

48

massa benda (m1) dengan massa benda (m2). Selain itu, didapatkan pula ketidakpastian koefesien gesek statisnya yaitu 0,00020 dan ketidakpastian relatifnya adalah ( 0,29 ± 0,07% ). Pada permukaan kayu pada data ke-3 didapatkan massa benda (m1) adalah ( 343,50 ± 0,05 ) gram dan massa benda ( m2) adalah ( 95,90 ± 0,05 ) gram sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya adalah 0,28. Cara menentukan koefesien gesek statis pada sistem dua benda adalah dengan membagi massa benda (m1) dengan massa benda (m2). Selain itu, didapatkan pula ketidakpastian koefesien gesek statisnya yaitu 0,00017 dan ketidakpastian relatifnya adalah

( 0,28 ±

0,06% ). Selanjutnya pada permukaan plastik pada data ke-1 didapatkan massa benda (m1) adalah ( 252,00 ± 0,05 ) gram dan massa benda ( m2) adalah ( 95,20 ± 0,05 ) gram sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya adalah 0,27. Selain itu, didapatkan pula ketidakpastian koefesien gesek statisnya yaitu 0,00026 dan ketidakpastian relatifnya adalah ( 0,37 ± 0,07% ). Pada permukaan plastik pada data ke-2 didapatkan massa benda (m1) adalah ( 297,80 ± 0,05 ) gram dan massa benda ( m2) adalah ( 113,40 ± 0,05 ) gram sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya adalah 0,38. Selain itu, didapatkan pula ketidakpastian koefesien gesek statisnya yaitu 0,00019 dan ketidakpastian relatifnya adalah ( 0,38 ± 0,05% ). pada permukaan plastik pada data ke-3 didapatkan massa benda (m1) adalah ( 388,90 ± 0,05 ) gram dan massa benda ( m2) adalah ( 132,70 ± 0,05 ) gram sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya adalah 0,34. Selain itu, didapatkan pula ketidakpastian koefesien gesek statisnya yaitu 0,00013 dan ketidakpastian relatifnya adalah ( 0,34 ± 0,04% ). Selanjutnnya pada permukaan karet pada data ke-1 didapatkan massa benda (m1) adalah ( 109,50 ± 0,05 ) gram dan massa benda ( m2) adalah ( 67,00 ± 0,05 ) gram sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya adalah 0,61. Selain itu, didapatkan pula ketidakpastian koefesien gesek statisnya yaitu 0,00067 dan ketidakpastian relatifnya adalah ( 0,61 ± 0,11% ). Pada permukaan karet pada data ke-2 didapatkan massa benda

49

(m1) adalah ( 154,90 ± 0,05 ) gram dan massa benda ( m2) adalah ( 95,90 ± 0,05 ) gram sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya adalah 0,62. Selain itu, didapatkan pula ketidakpastian koefesien gesek statisnya yaitu 0,00050 dan ketidakpastian relatifnya adalah ( 0,62 ± 0,08% ). Pada permukaan karet pada data ke-3 didapatkan massa benda (m1) adalah ( 198,80 ± 0,05 ) gram dan massa benda ( m2) adalah ( 114,40 ± 0,05 ) gram sehingga didapatkan koefesien gesek statisnya adalah 0,57. Selain itu, didapatkan pula ketidakpastian koefesien gesek statisnya yaitu 0,00034 dan ketidakpastian relatifnya adalah ( 0,57 ± 0,06% ). Dari data perhitungan diatas dapat diketahui bahwa gaya gesek benda kecepatannya dipengaruhi oleh permukaan yang dilewatinya. Suatu permukaan yang berbeda akan berpengaruh terhadap kecepatan benda. Jika permukaannya kasar, maka sudutnya lebih besar namun jika permukaannya halus, maka sudutnya lebih kecil. Contoh gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari dapat dibedakan menjadi dua, yaitu merugikan dan menguntungkan. Gaya gesek yang merugikan diantaranya adalah : gaya gesekan antara mesin mobil dan kopling yang menimbulkan poros yang berlebihan sehingga mesin mobil cepat rusak karena aus, gaya gesekan antara mobil dan udara dapat menghambat gerak mobil, dan gaya gesekan antara ban kendaraan dengan jalan mengakibatkan ban menjadi tipis. Selanjutnya

contoh

gaya

gesekan

yang

menguntungkan

diantaranya adalah : gaya gesek antara kaki dengan permukaan jalan mengakibatkan kita dapat berjalan, jika permukaan jalanan licin tanpa gesekan maka akan tergelincir, gaya gesek pada rem dapat memperlambat kendaraan, dan gaya gesek dengan menggosokkan kedua tangan dapat menghangatkan tangan. Adapun kesalahan-kesalahan yang sering terjadi dalam percobaan bidang

miring

adalah

kurang

telitinya

dalam

mengukur

sudut

menggunakan busur derajat, kesalahan saat meletakkan bidang miring

50

pada papan dan saat menggeser kertas morse, serta kurang telitinya dalam membaca neraca Ohaus 2610.

51

F. Kesimpulan Berdasarkan

percobaan

yang

telah

kami

lakukan,

dapat

disimpulkan bahwa : 1. Gaya gesek adalah gaya yang bekerja pada benda dan arahnya selalu melawan arah gerak benda. Gaya gesek terjadi jika dua benda bergesekan, yaitu permukaan kedua benda yang lain. Gaya gesek dibedakan menjadi dua yaitu gaya gesek statis (Fs) merupakan gaya gesek yang bekerja pada keadaan diam dan gaya gesek kinetis (Fk) merupakan gaya gesek yang bekerja pada keadaan bergerak. 2. Dalam percobaan ini, kita dapat menentukan koefesien gesek statis pada bidang miring dengan rumus : koefesien gesek statis sama dengan tan θ, sehingga didapatkan hasil koefesien gesek statis pada permukaan plastik berturut-turut adalah 0,36, 0,40, dan 0,40. Pada permukaan karet berturut-turut adalah 0,70, 0,75, dan 0,71. Pada permukaan kayu berturut-turut adalah 0,51, 0,53, dan 0,45. Selanjutnya pada sistem dua benda, kita juga dapat menentukan koefesien gesek statis dengan rumus : massa benda dua dibagi massa benda satu, sehingga didapatkan hasil-koefesien gesek statis pada permukaan kayualuminium berturut-turut adalah 0,27, 0,29, dan 0,28. Pada permukaan plastik berturut-turut adalah 0,37, 0,38, dan 0,34. Pada permukaan karet-aluminium adalah 0,61, 0,62, dan 0,57.

52