Kalkulator Gesekan

Tentukan apakah suatu benda meluncur. Masukkan massa (atau gaya normal secara langsung), pilih pasangan material, dan alat ini memberi tahu apakah gaya yang diterapkan cukup untuk mengalahkan gesekan statis — dan jika ya, seberapa cepat benda berakselerasi setelah bergerak.

Ini menggunakan gesekan Coulomb klasik:

F_static,max = μs · N — batas maksimum gesekan statis yang bisa ditahan sebelum benda mulai tergelincir F_kinetic = μk · N — gaya perlawanan setelah benda meluncur

dengan N adalah gaya normal yang menekan kedua permukaan. Semuanya berjalan di browser Anda — tanpa unggahan, tanpa pendaftaran.

Cara menggunakannya

1. Sumber gaya normal — biarkan pada Dari berat benda untuk kasus biasa: benda yang diam di permukaan datar, dengan N = m·g. Beralih ke Masukkan gaya normal langsung untuk tanjakan, lereng, atau apa pun yang menambah beban sehingga mengubah seberapa kuat kedua permukaan saling menekan.
2. Massa — selalu digunakan untuk percepatan setelah benda meluncur (F = ma), bahkan jika Anda memasukkan gaya normal langsung.
3. Pasangan material — sebelas kombinasi umum (karet di atas beton basah/kering, baja di atas baja kering atau dilumasi, aluminium di atas baja, kayu di atas kayu, es di atas es, Teflon di atas Teflon…) dengan koefisien statis/kinetik yang dipublikasikan. Pilih Kustom untuk mengetik μs dan μk Anda sendiri.
4. Gaya yang diterapkan — dorongan atau tarikan yang mencoba menggerakkan benda.

Hasilnya langsung memberi tahu apakah benda tetap di tempat (gesekan statis persis meniadakan dorongan) atau meluncur (gesekan kinetik mengambil alih, dan gaya neto yang tersisa mempercepatnya). Tabel rincian menampilkan setiap gaya antara, percepatan yang dihasilkan, dan sudut diam — sudut kemiringan di mana gravitasi saja akan membuat pasangan material ini meluncur, dari tan(θ) = μs.

Mengapa jawabannya berubah pada satu ambang batas

Gesekan statis bukan gaya tetap — ia tumbuh untuk menyesuaikan apa pun yang mendorong, hingga maksimum μs·N. Di bawah batas itu, benda tidak bergerak karena gesekan persis meniadakan gaya yang diterapkan. Begitu gaya yang diterapkan melebihi batas itu, benda lepas, dan gesekan turun ke nilai kinetik (biasanya lebih rendah) μk·N. Itulah sebabnya benda berat paling sulit untuk mulai digerakkan dan menjadi lebih mudah setelah meluncur.

Mengapa gaya normal saya berbeda dari berat benda?

Keduanya sama hanya jika benda berada di permukaan datar tanpa ada yang mendorongnya. Di tanjakan, gaya normal adalah komponen berat yang tegak lurus permukaan (mg·cos θ), yang lebih kecil dari berat penuh. Jika ada hal lain yang menekan benda juga, gaya normal lebih besar. Gunakan Masukkan gaya normal langsung kapan pun asumsi permukaan datar tidak berlaku.

Apa sebenarnya arti μs dan μk?

Keduanya adalah koefisien gesekan statis dan kinetik untuk pasangan material dan kondisi permukaan tertentu — rasio tanpa dimensi antara gaya gesekan dan gaya normal. Keduanya diukur, bukan diturunkan dari prinsip pertama, dan nilai yang dipublikasikan di sini adalah titik awal permukaan kering yang umum, bukan pengganti untuk mengukur material Anda yang sebenarnya jika jawabannya penting (kelembapan, permukaan akhir, suhu, dan kontaminasi semuanya menggesernya).

Untuk apa sudut diam?

Ini adalah sudut kemiringan di mana sebuah benda akan mulai meluncur karena gravitasi saja, tanpa dorongan: tan(θ) = μs. Ini adalah pemeriksaan cepat untuk nilai μs Anda — sudut diam baja-di-atas-baja sekitar 36° sesuai dengan pengalaman sehari-hari; jika μs "kustom" memberi sudut mendekati 90°, koefisiennya mungkin terlalu tinggi.

Alat terkait

Perlu gaya, massa, atau torsi yang dihasilkan dalam satuan berbeda? Konverter Satuan Gaya, Konverter Berat, dan Konverter Torsi mencakup N, lbf, kgf, kg, lb, dan satuan torsi umum.