Eksperimen ini bertujuan untuk menentukan koefisien gesek kinetik aluminium pada bidang miring menggunakan dua balok aluminium berbeda massa. Data diperoleh menggunakan video berbasis laboratorium dan dianalisis menggunakan metode pelacakan dan regresi linier. Hasilnya menunjukkan koefisien gesek kinetik untuk massa 127,9 g adalah 0,336 dan untuk massa 218,2 g adalah 0,322. Massa tidak berpengaruh pada nilai

1. Mida
Eksperimen Penentuan Koefisien Gesek Kinetik μk pada Bidang Miring
Menggunakan Video Based Labolatory (VBL)
Hamida Lutfie Widayanti 1
Program Studi Pendidikan Fisika, Universitas Ahmad Dahlan,
Kampus III, Jl. Prof. Dr. Soepomo, SH, Yogyakarta 55164 Indonesia
Surat-e: mida.elwida@gmail.com
Eksperimen ini bertujuan untuk menentukan koefisien gesek kinetis μk pada bidang miring
menggunakan balok aluminium dengan massa 127.9 gr dan 218.2 gr. Berdasarkan eksperimen
yang dilakukan oleh P. Diddy, dkk., koefisien gesek kinetis aluminium terhadap kayu μk sebesar
0.267. Metode pengambilan data menggunakan Video Based Labolatory (VBL) dan analisisnya
menggunakan metode tracking dengan menggunakan software Tracker dan regresi linier.
Berdasarkan data dan hasil analisis data eksperimen, besar koefisien gesek kinetik μk aluminium
dengan massa 127.9 gr adalah (0.336  0.027) dan aluminium dengan massa 218.2 gr adalah
(0.322  0.027). Dengan ralat ralatif masing-masing beban sebesar 25.843% untuk massa 127.2
gr dan 20.599% untuk massa 218.2 gr. Hal ini menunjukkan bahwa, massa benda tidak
berpengaruh dengan nilai koefisien gesek kinetik. Koefisien gesek μk dipengaruhi oleh tingkat
kehalusan suatu bahan.
Kata Kunci: Bidang miring, koefisien gesek kinetik, hukum II Newton, video based labolatory.
I. Pendahuluan
Teknologi merupakan media yang memudahkan
manusia menjalankan aktivitas atau kegiatan. Peran
fisika dalam teknologi sederhana misalnya aplikasi dari
bidang miring yang digunakan oleh seorang
mahasiswa yang menurunkan benda dengan
menggunakan papan kayu yang diletakkan dengan
kemiringan tertentu sehingga benda tersebut
meluncur dengan percepatan tertentu. Percepatan
benda tergantung pada besar sudut atau kemiringan
papan. Sudut kemiringan saat benda mulai meluncur
disebut juga sebagai sudut kritis. Selain itu, ada gejala
yang selalu muncul dalam interaksi mekanis antara
dua permukaan yang bersentuhan yaitu gesekan.
Gesekan yang terjadi antara bidang miring dengan
benda yang meluncur sering disebut sebagai gaya
gesek kinetik. Gaya gesek kinetik memiliki arah yang
berlawanan dengan gerak relatif bendanya. Gaya gesek
kinetik tergantung pada jenis bahan yang saling
berinteraksi. Setiap bahan memiliki koefisien gesek
kinetik μk sendiri. Besar nilai koefisien gesek kinetik
antara 0 sampai 1(0 < μk < 1).
Eksperimen ini dilakukan dengan alasan untuk
meninjau kembali besar nilai koefisien gesek suatu
bahan adalah antara 0 sampai 1. Selain itu, tujuan
diadakannya eksperimen ini adalah untuk
menentukan besar nilai koefisien gesek kinetik pada
bidang miring dengan mrnggunakan video based
labolatory (VBL).
II. Landasan Teori
Gerak adalah suatu perubahan tempat kedudukan
pada suatu benda dari titik keseimbangannya
(Hardinata, 2010: 16). Gaya adalah suatu pengaruh
pada sebuah benda yang menyebabkan benda
mengubah kecepatannya, artinya benda dipercepat
(Tipler, 1998: 91). Menurut Ishaq (2007: 70)
menyatakan bahwa “makna dari hukum kedua Newton
adalah jika ada gaya yang tidak berimbang terjadi
pada sebuah benda (ada gaya netto), maka benda
yang semula diam akan bergerak dengan kecepatan
tertentu, atau jika benda semula bergerak dapat
menjadi diam (kecepatannya nol). Hukum kedua
Newton dapat dituliskan sebagai berikut:
amF . (1)

2. Eksperimen Penentuan Koefisien Gesek Kinetik
Mida 2
Hukum kedua Newton juga berlaku jika a
merupakan percepatan gravitasi bumi (g), dari
persamaan 1 dapat diperoleh
gmW . (2)
Benda yang bergerak meluncur menuruni
permukaan miring dengan sudut α terhadap bidang
horisontal seperti gambar 1. Sebuah benda dikatakan
meluncur di atas permukaan sebuah bidang apabila
dalam geraknya benda bergeser dari satu posisi ke
posisi lain secara trnslasi tanpa melakukan rotasi.
Gaya yang bekerja pada balok adalah gaya berat w,
gaya normal N dan gaya gesekan. Kedua gaya tidak
bekerja sepanjang garis yang sama. Sehingga
menggunakan koordinat dengan satu sumbu sejajar
bidang miring dan sumbu yang lainnya tegak lurus
padanya.
Gambar 1. Aplikasi dari Bidang Miring
Gejala gesekan muncul akibat adanya interaksi
mekanis dua permukaan yang bersentuhan. Gaya
mirip dengan gaya pendukung untuk benda dapat
bergerak yang dapat menyesuaikan dari nol sampai
suatu gaya maksimum fs m a ks. Pada gambar 1
ditampilkan diagram sebuah balok yang meluncur
diatas bidang dengan kemiringan α. Kemiringan sudut
saat benda mulai bergerak disebut αkritis. Pada saat itu
pula gaya gesek kinetik fk mulai bekerja. Perbandingan
besarnya gaya gesek kinetik terhadap gaya normal
mempunyai nilai yang relatif konstan disebut koefisien
gesek kinetik (μk).
N
fk
k  (3)
Nf kk . (4)
Karena benda hanya bergerak pada sumbu x maka
jumlah gaya yang bekerja pada sumbu y adalah nol.
Sehingga gaya normalnya adalah:
cosmgN  (5)
berdasarkan gaya yang bekerja pada sumbu x, ada
dua gaya yang bekerja. Sehingga jumlah gaya yang
bekerja adalah:
  kx fmgF sin (6)
dengan mendistribusikan persamaan (4) ke (6), dan
kemudian didiatribusikan kembali dengan persamaan
(1) dan (5), maka diperoleh persamaan:
ga k )cos(sin   (7)
selanjutnya dengan menuliskan a dalam bentuk
dt
dv
diperoleh persamaan:
gdtdv k )cos(sin   (8)
dengan mengintegralkan persamaan (8), maka
diperoleh persamaan:
0)cos(sin vgtv k   (9)
dengan v0 adalah kecepatan awal benda. Persamaan
(8) ini memungkinkan dilakukan eksperimen
pengamatan kecepatan benda setiap saat sehingga
data dapat diolah menggunakan regresi linier untuk
memperoleh koefisien gesek kinetik (μk).
III. Metode Eksperimen
Alat eksperimen:
1. Lintasan / bidang luncuran terbuat dari kayu.
2. Balok aluminium 127.9 gr dan 2.18.2 gr sebagai
benda.
3. Busur untuk menentukan kemiringan sudut.
4. Kamera Nikon D3100 dan tripot untuk proses
pengambilan data.
5. Laptop Asus X200MA-KX149D untuk mengolah
data.
6. Softtware Tracker untuk melakukan tracking
video dan fitting data.

3. Eksperimen Penentuan Koefisien Gesek Kinetik
Mida 3
Gamabar 2. Susunan Alat Eksperimen
Langkah eksperimen:
1. Menyusun alat seperti pada gambar
2. Menyiapkan kamera pada modus movie.
3. Mengatur kemiringan bidang luncuran pada
sudut 22o.
4. Meletakkan balok pada bidang miring dengan
jarak 60 cm dan melepaskannya diiringi dengan
menekan tombol record pada kamera untuk
memulai proses perekaman.
5. Mengakhiri proses perekaman ketika benda telah
sampai pada dasar bidang miring dengan
menekan kembali tombol record.
6. Mengulang langkah 3 sampai 6 untuk kenaikan
sudut 2o hingga mencapai sudut 30o.
7. Mengulang langkah 3 sampai 6 untuk massa
benda yang berbeda.
8. Pengolahan data menggunakan software Tracker
dengan melakukan tracking video dan fitting data.
9. Menganalisis data eksperimen
Metode pengambilan data penentuan koefisien gesek μk
adalah menggunakan bidang miring dengan menggunakan
Video Based Labolatory (VBL) dan metode analisis data
yang digunakan adalah tracking menggunakan software
Tracker dan regresi linier. Tracking dilakukan secara
manual untuk menjaga ketetapan penanda track.
Berdasarkan hasil tracking diperoleh grafik hubungan
antara kecepatan (v ) untuk setiap waktu tertentu (t )
untuk mendapatkan nilai gradien (a) seperti yang
ditunjukkan pada gambar 3. Kemudian dilakukan fitting
data mengunakan persamaan linier
batv  (10)
dengan mensubstitusi persamaan (10) dan (9) maka
diperoleh
(11)
sehingga diperoleh nilai koefisien gesek kinetik μk


cos
tan
g
a
k  (12)
Gambar 3. Tampilan Grafik Hubungan v dan t
IV. Hasil dan Pembahasan
Bidang miring merupkan metode yang sering digunakan
untuk meringankan kerja. Berdasarkan analisis gaya-gaya
yang bekerja pada bidang miring terdapat gaya berat, gaya
normal dan gaya gesek. Gaya gesek muncul akibat adanya
interaksi mekanis dua benda yang bersentuhan. Besarnya
gaya gesek dipengaruhi oleh koefisien gesek μk itu sendiri.
Eksperimen ini bertujuan untuk menentukan besarnya
koefisien gesek kinetik μk aluminium terhadap kayu
menggunakan bidang miring. Besar koefisien gesek kinetik
μk aluminium terhadap kayu referensi adalah 0.267.
Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan dengan
menggunakan aluminium bermassa 127.2 gr dan 218.2 gr
diperoleh data sebagi berikut:
m1 = 127.2 gr
m2 = 218.2 gr
Tabel 1. Data Eksperimen
α ( ° ) a1 a2
20 0.066 0.048
22 0.696 0.704
24 1.224 1.444
26 1.260 1.302
28 1.658 1.990
Dengan menggunakan persamaan (12) maka diperoleh
nilai koefisien gesek kinetik μk sebagai berikut:
Tabel 2. Analisis Data m1
α ( ° ) a1 μk
ga k )cos(sin  

4. Eksperimen Penentuan Koefisien Gesek Kinetik
Mida 4
20 0.066 0.357
22 0.696 0.327
24 1.224 0.309
26 1.260 0.345
28 1.658 0.340
Tabel 3. Analisis Data m2
α ( ° ) a2 μk
20 0.048 0.359
22 0.704 0.327
24 1.444 0.284
26 1.302 0.340
28 1.990 0.302
Berdasarkan pada tabel 2 dan 3, diperoleh nilai koefisien
rata-rata m1 dan m2 adalah (0.336  0.027) dan (0.322 
0.027) serta ralat relatif masing-masing sebesar 25.69%
dan 20.75%. Hal ini menujukkan bahwa massa cenderung
tidak berpengaruh terhadap besarnya nilai koefisien gesek
kinetik μk. Adapun hal yang mempengaruhi besarnya nilai
nilai koefisien gesek kinetik μk pada eksperimen ini adalah
permukaan lintasan dan benda yang cenderung licin dan
rata, resolusi video yang dihasilkan dan ketepatan dalam
menentukan titik acuan dalam proses tracking
menggunakan software Tracker. Tingkat persisi
eksperimen ini adalah sebesar 8.04% untuk benda
bermassa 127.2 gr dan 8.37% untuk benda bermassa 218.2
gr.
V. Kesimpulan
Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan diperoleh
hasil yaitu:
1. Nilai koefisien gesek kinetik μk adalah 0.336 untuk
benda bermassa 127.2 gr dengan ralat relatif 25.843%
2. Nilai koefisien gesek kinetik μk adalah 0.322 untuk
benda bermassa 218.2 gr dengan ralat relatif 20.599%.
Tingkat presisi eksperimen masing-masing sebesar
8.036% untuk benda bermassa 127.2 g dan 8.385% untuk
benda bermassa 218.2 g. Hasil ini masih kurang sesuai
dengan besar nilai koefisien gesek kinetik μk aluminium
terhadap kayu berdasarkan referansi yaitu 0.267.
Kepustakaan
Diddy, P., Cameron Diaz, dan George W.Bush.2001.The
Coefficient of Kinetics Friction. diakses dari
https://www.cpp.edu/~ajm/classes/phyXXXL/samplelab.p
df pada tanggal 29 Juni 2015 pukul 10:00.
Hardianata, Novri.2010. Perangkat Lunak Ajar Kinematika
Gerak Lurus, Gerak Melingkar Beraturan dan Gerak
Parabola. Diakses dari http://www.binasriwijaya.ac.id
pada tanggal 5 Desember 2014 pukul 10:50.
Imam, Anjas R., Hamida L. W., dan Mila I.2014.
Eksperimen Penentuan Percepatan Gravitasi g pada
Bidang Miring Berbasis Microcomputer Based
Labolatory. Yogyakarta:UAD.
Ishaq, Mohammad.2007. Fisika Dasar Edisi 2. Yogyakarta:
Graha Ilmu.
Priyono, Joko dan Suharsono.2014. Penerapan Metode
Tracking pada Pengukuran Koefisien Gesek Kinetik
Luncuran. diakses dari http://hfi-
diyjateng.or.id/sites/default/files/1/FULL-
Penerapan%20Metode%20Tracking%20pada%20Pengu
kuran%20Koefisien%20Gesek%20Kinetik%20Luncuran.
pdf pada tanggal 10 Mei 2015 20:00.
Tipler, Paul A.1998. Fisika untuk Sains dan Teknik. Terj.
Physics for Scientists and Engineers, Third Edition oleh
Lea Prasetio. Jakarta:Erlangga.