Lab Maya Gaya Gesek

Statis vs Kinetis · Kelas X SMA

🧪 Lab Maya Gaya Gesek

Statis vs Kinetis · Tarik balok dengan neraca pegas

Apa itu gaya gesek?

Gaya gesek adalah gaya yang muncul di bidang sentuh dua permukaan dan melawan kecenderungan gerak benda. Besarnya bergantung pada kekasaran permukaan dan gaya normal, bukan pada luas bidang sentuh.

Gaya normal

N = m · g  (bidang datar)

1. Gaya gesek statis (fₛ)

Bekerja saat benda masih diam. Besarnya menyesuaikan gaya tarik (fₛ = F) sampai batas maksimum, yaitu saat benda tepat akan bergerak.

fₛ ≤ μₛ · N  ;  fₛ,maks = μₛ · N

2. Gaya gesek kinetis (fk)

Bekerja saat benda bergerak. Besarnya konstan.

fk = μk · N

Hubungan penting

  • μₛ > μk, sehingga fₛ,maks > fk: lebih berat menggerakkan benda daripada menjaganya tetap bergerak.
  • Jika benda bergerak lurus beraturan, maka F = fk (Hukum I Newton).
  • Koefisien gesek: μ = f / N (tanpa satuan).

Percepatan gravitasi pada simulasi: g = 10 m/s².

Prosedur Percobaan

Tujuan: menentukan gaya gesek statis maksimum, gaya gesek kinetis, serta koefisien geseknya pada dua permukaan.

Alat: balok, neraca pegas, meja kayu, lantai berkarpet (semua virtual).

  1. Buka tab Simulasi. Pilih permukaan meja kayu dan massa balok 1,0 kg.
  2. Hitung gaya normal N = m · g dan tulis di LKPD.
  3. Tekan Tarik. Gaya tarik naik perlahan. Amati bacaan neraca pegas dan grafik.
  4. Catat bacaan tertinggi sesaat sebelum balok bergerak sebagai fₛ,maks.
  5. Saat balok bergerak beraturan, catat bacaan neraca sebagai fk.
  6. Tekan Catat data, lalu Reset.
  7. Ulangi untuk massa 2,0 kg dan 3,0 kg.
  8. Ganti permukaan menjadi lantai berkarpet, ulangi langkah 2–7.
  9. Bandingkan μₛ dan μk pada tabel, lalu jawab LKPD.

Simulasi Tarik Balok

Neraca pegas0.0 N
Gaya normal10 N
Gaya gesek0.0 N
Siap ditarik
Grafik: gaya tarik (N) terhadap waktu (s). Puncak = fₛ,maks, lalu turun ke fk.

Tabel Data

Permukaanm (kg)N (N)fₛ,maks (N)fk (N)μₛμkHapus
Belum ada data

Tri Wahyuni.L

Penyusun Lab Maya
🏫

Asal SekolahSMA Negeri 8 Gowa

📍

ProvinsiSulawesi Selatan

Lab maya ini disusun agar siswa dapat memahami gaya gesek statis dan kinetis melalui percobaan interaktif, mulai dari teori, prosedur, simulasi, hingga LKPD.

📚 Referensi

  1. Halliday, D., Resnick, R., & Walker, J. Fundamentals of Physics. Wiley. (Bab tentang gaya dan gerak, gaya gesek)
  2. Giancoli, D. C. Physics: Principles with Applications. Pearson. (Bab Dinamika: Hukum Newton, gaya gesek)
  3. Serway, R. A., & Jewett, J. W. Physics for Scientists and Engineers. Cengage Learning. (Aplikasi Hukum Newton: gaya gesek)
  4. Kanginan, M. Fisika untuk SMA/MA Kelas X. Erlangga. (Materi Hukum Newton dan gaya gesek)
  5. Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset, dan Teknologi. Buku Siswa Fisika SMA/MA Kelas X. Jakarta: Kemendikbudristek.
  6. PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder. Forces and Motion: Basics. phet.colorado.edu

Nilai koefisien gesek pada simulasi (kayu dan karpet) adalah nilai model untuk keperluan belajar, bukan hasil pengukuran bahan tertentu.

📝 Catatan Referensi

Sumber materi

  • Konsep, rumus (N = m·g, fₛ ≤ μₛN, fₖ = μₖN), dan soal LKPD disusun dari buku-buku pada daftar referensi di atas.
  • Percepatan gravitasi dibulatkan g = 10 m/s². Nilai μ kayu (0,5 dan 0,35) dan karpet (0,8 dan 0,6) adalah nilai model pembelajaran.

Sumber audio visual

  • Gambar splash, latar belakang, dan foto profil: berkas yang disediakan penyusun.
  • Animasi balok, neraca pegas, permukaan kayu dan karpet, serta grafik: digambar langsung dengan HTML Canvas.
  • Musik latar dan efek suara: dibangkitkan oleh peramban dengan Web Audio API, tanpa berkas audio dari luar.
  • Ikon menu: emoji bawaan perangkat.

Jenis huruf

  • Teks utama: font sistem (system-ui, Segoe UI, Roboto, atau San Francisco sesuai perangkat).
  • Rumus: Georgia (serif). Tidak ada font yang diunduh dari luar.

🛠️ Pengembang

Teknologi

HTML5CSS3JavaScriptCanvas 2DWeb Audio APIjsPDF 2.5.1Satu berkas HTML

Dikembangkan bersama asisten AI Claude (Anthropic).

Fitur lab

  • Simulasi tarik balok dengan neraca pegas pada meja kayu dan lantai berkarpet.
  • Pilihan massa balok 0,5 sampai 3 kg.
  • Panah gaya tarik dan gaya gesek serta grafik gaya terhadap waktu secara langsung.
  • Tabel data otomatis dengan perhitungan μₛ dan μₖ, dan tombol ✕ untuk menghapus baris.
  • LKPD dengan kolom jawaban dan ekspor ke PDF.
  • Musik latar, efek suara, serta tampilan terang dan gelap otomatis.
  • Tampilan menu seperti aplikasi HP dan ramah layar kecil.

Capaian pembelajaran

Peserta didik mampu menerapkan konsep dinamika gerak (Hukum Newton), termasuk menganalisis gaya gesek statis dan kinetis, melalui percobaan dan pengolahan data. (Rujukan: Capaian Pembelajaran Fisika Fase E, Kurikulum Merdeka, dalam rumusan ringkas.)

LKPD

Gunakan data dari tabel simulasi.