√ Gaya Gesek

by

Pengertian Gaya Gesek

Gaya gesek ialah gaya yg berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yg dimaksud di sini tak harus berbentuk padat, melainkan dapat pula berupa cair, ataupun gas.

Pernahkah anda jatuh terpeleset karena menginjak sesuatu yg licin?

Kita bisa terpeleset tatkala menginjakkan kaki pada sesuatu yg licin karena tak ada gaya gesek yg melakukan pekerjaan . Tanpa gaya gesek, kita tak akan bisa berlangsung, roda sepeda motor atau kendaraan beroda empat pula tak akan bisa berputar. Demikian pula gosip di televisi & surat kabar yg mengatakan bahwa pesawat terbang tergelincir merupakan salah satu bukti.

Kehidupan kita sehari-hari tak terlepas dr pinjaman gaya goresan, walaupun terkadang kita tak menyadarinya. Dalam pembahasan mengenai hukum Newton, kita akan selalu  bekerjasama  dengan  gaya  tabrakan.  Sumarjono (2005:70) mengemukakan gaya gesek yakni gaya yg berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak.

Gaya-Gesek

Gaya gesek timbul apabila dua buah benda bersinggungan. Benda- benda yg dimaksud disini tak mesti berupa padat, namun mampu pula berbentuk cair, atau pun gas. Gaya gesek antara dua buah benda padat contohnya yaitu gaya gesek statis & kinetis, sedangkan gaya antara benda padat, cairan, & gas adalah gaya Stokes. Gaya gesek pada benda mempunyai arah yg selalu berlawanan dgn kecenderungan arah gerak benda.

Lohat (2008:349) mengemukakan ukiran biasanya terjadi di antara dua permukaan benda yg bersentuhan, baik kepada udara, air atau benda padat. Tatkala sebuah benda bergerak di udaa, permukaan benda tersebut bersinggungan dgn udara sehingga terjadi gesekan antara benda dgn udara, demikian pula tatkala bergerak di dlm air. Gaya gesekan pula senantiasa terjadi antara permukaan benda padat yg bersentuhan, sekali pun benda tersebut sangat licin. Permukaan benda yg sungguh licin bantu-membantu sungguh garang dlm skala mikroskopis.

Baca Juga :Lensa Cekung – Pengertian, Sifat, Rumus, Sinar Istimewa & Contoh

Ketika kita menjajal menggerakkan suatu benda, tonjolan-tonjolan mikroskopis ini menganggu gerak tersebut. Sebagai suplemen, pada tingkat atom (ingat bahwa semua ateri tersusun dr atom-atom), suatu tonjolan pada permukaan mengakibatkan atom-atom sangat dekat dgn permukaan yang lain. Sehingga gaya-gaya listrik di antara atom mampu membentuk ikatan kimia, sebagai penyatu kecil di antara dua permukaan benda yg bergerak.

Ketika suatu benda bergerak, contohnya tatkala kita mendorong suatu buku pada permukaan meja, gerakan buku tersebut mengalami hambatan & akibatnya berhenti, karena terjadi gesekan antara permukaan bawah buku dgn permukaan meja serta ukiran antara permukaan buku dgn udara, dimana dlm skala miskropis, hal ini terjadi akibat pembentukan & pelepasan ikatan tersebut.Jika permukaan suatu benda bergeseran dgn permukaan benda lain, masing-masing benda tersebut melakukan gaya goresan antara satu dgn yg lain. Gaya tabrakan pada benda yg bergerak selalu berlawanan arah dgn arah gerakan benda tersebut.

Selain menghalangi gerak benda, goresan dapat menimbulkan aus & kerusakan. Hal ini mampu kita amati pada mesin kendaraan. Misalnya tatkala kita memberikan minyak pelumas pada mesin sepeda motor, bahu-membahu kita ingin mengurangi gaya goresan yg terjadi di dlm mesin. Jika tak diberi minyak pelumas maka mesin kendaraan kita cepat rusak. Kita dapat berlangsung karena terdapat gaya gesek antara permukaan sandal atau sepatu dgn permukaan tanah. Jika anda tak biasa menggunakan alas kaki gaya gesek tersebut melakukan pekerjaan antara permukaan bawah kaki dgn permukaan tanah atau lantai.

Alas sepatu atau sandal umumnya kasar/bergerigi atau tak licin. Para pembuat sepatu & sandal menjadikannya demikian lantaran mereka sudah mengetahui desain gaya gesekan. Demikian pula ganjal sepatu bola yg digunakan oleh pemain sepak bola, yg terdiri dr tonjolan-tonjolan kecil. Apabila ganjal sepatu atau sandal sangat licin, maka anda akan terpeleset tatkala berjalan di atas lantai yg licin atau gaya gesek yg bekerja sungguh kecil sehingga akan mempersulit gerakan anda.

  Bila foton menumbuk elektron, maka ...

Ketika suatu benda berguling di atas suatu permukaan (contohnya roda kendaraan yg berputar atau bola yg berguling di tanah), gaya tabrakan tetap ada walaupun lebih kecil dibandingkan dgn tatkala benda tersebut meluncur di atas permukaan benda lain. Gaya tabrakan yg bekerja pada benda yg berguling di atas permukaan benda lainnya dikenal dgn gaya ukiran rotasi.

Baca Juga :Siklus Krebs

Sedangkan gaya tabrakan yg bekerja pada permukaan benda yg meluncur di atas permukaan benda lain (misalnya buku yg didorong di atas permukaan meja) disebut selaku gaya gesekan translasi. Pada potensi ini kita cuma membicarakan gaya tabrakan translasi, yaitu gaya gesekan yg melakukan pekerjaan pada benda padat yg meluncur di atas benda padat lainnya.

Asal Gaya Gesek

Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yg saling bersentuhan. Gaya-gaya yg bekerja antara lain yaitu gaya elektrostatik pada masing-masing permukaan.

Dulu diyakini bahwa permukaan yg halus akan menimbulkan gaya gesek (atau tepatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dgn permukaan yg kasar, akan namun pada masa sekarang tak lagi demikian. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tak lagi mampu membasahinya (imbas lotus).

Rumus Gaya Gesek

Rumus-Gaya-Gesek

Pada gaya ukiran statis berlaku persamaan

Fs = μs N

Keterangan:

Fs = gaya ukiran statis

μs = koefisien ukiran statis

N = gaya normal

Pada gaya goresan kinetis berlaku persamaan

Fk = μk N

Keterangan:

Fk = gaya ukiran kinetis

μk = koefisien gesekan kinetis

N = gaya wajar

μk < μs Fg = Fs atau Fk

besarnya koefisien ukiran kinetis yakni tetap

Besarnya gaya gesek yg bekerja pada suatu benda bergantung pada:

  • Gaya wajar (N)

“Gaya normal yakni gaya reaksi yg muncul tatkala dua benda bersinggungan & arah selalu tegak lurus dgn bidang sentuh. Gaya norma mampu berasal dr berat benda sendiri ditambah penaruh gaya luar” (Amalia, 2004).

  • Koefisien gesekan (µ)

Koefisien tabrakan suatu bidang bergantung pada halus atau kasarnya permukaan benda tersebut. Hubungan gaya gesek & koefisien dinyatakan dlm persamaan sebagai berikut.

fs = µs.N fk = µk.N

Gaya gesek satuannya newton, sedangkan koefisien ukiran tak bersatuan & harganya antara 0 & 1 (0 ≤ µ ≤ 1).

µ = 0 untuk bidang licin sempurna

µ = 1 untuk bidang yg sangat agresif

Baca Juga :Gas Mulia

Terjadinya Gaya Gesek

Lohat (2008:375) mengemukakan gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yg saling bersentuhan. Gaya-gaya yg melakukan pekerjaan antara lain adalah gaya elektostatik pada masing-masing permukaan.

Dulu diyakini bahwa permukaan yg halus akan menyebabkan gaya gesek (atau tepaatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dgn permukaan yg berangasan, akan tetapi remaja ini tak lagi demikian. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan ukiran menjadi minimum, bahkan cairan tak lagi dapt membasahinya (imbas lotus).

Jenis-jenis Gaya Gesek

Terdapat dua jenis gaya gesek antara dua buah benda yg padat saling bergerak lurus, yakni gaya gesek statis & gaya gesek kinetis.

  • Gaya Gesek Statis

Gaya gesek statis melakukan pekerjaan pada benda diam sampai tepat akan bergerak sehingga besarnya berubah hingga mencapai niai maksimum yg diperlukan untuk menggerakkan benda.

Lohat (2008:389) mengemukakan gaya goresan yg bekerja pada permukaan benda yg bersinggungan, tatkala benda tersebut belum bergerak disebut gaya gesek statik (lambangnya fs). Gaya gesek statis yg maksimum sama dgn gaya terkecil yg diperlukan supaya benda mulai bergerak.

Ketika benda sudah bergerak, gaya tabrakan antara dua permukaan lazimnya berkurang sehingga diharapkan gaya yg lebih kecil agar benda bergerak dgn laju tetap. Tatkala benda telah bergerak, gaya tabrakan masih bekerja pada permukaan benda yg bersentuhan tersebut. Gaya ukiran statis maksimum antara dua permukaan kering tanpa pelumas menyanggupi aturan empiris berikut.

Halliday (1991:103) berpendapat gaya tersebut dapat dibilang tak bergantung pada luas tempat kontak, dlm batas yg cukup lebar. Besarnya seimbang dgn gaya wajar . Gaya normal adakala disebut pula gaya pembeban (loading force), yaitu gaya yg dilakukan oleh benda yg satu pada benda lainnya dlm arah tegak lurus pada bidang antarmuka keduanya.

Perbandingan antara besar gaya gesekan statik maksimum & besar gaya wajar disebut koefisien ukiran statik, yg diberi lambang µs. Jika fs menyatakan besar gaya gesek statik, maka secara     matematis     dapat     dirumuskan:      fs      ≤      µs.N.   µs adalah koefisien goresan statik & N yakni gaya normal. Tanda (≤) bisa diganti dgn tanda (=) apabila fs mencapai ha rga maksimum.

Baca Juga :Gelombang Elektromagnetik

  • Gaya gesek kinetik

Gaya gesek kinetik merupakan gaya gesek yg bekerja pada benda yg bergerak.

Lohat (2008:392) mengemukakan gaya ukiran yg melakukan pekerjaan pada dua permukaan benda yg bersentuhan tatkala benda tersebut bergerak disebut gaya gesek kinetik (lambangnya fk) (kinetik berasal dr bahasa Yunani yg berarti “bergerak”). Tatkala suatu benda bergerak pada permukaan benda lain, gaya goresan bekerja bertentangan arah terhadap kecepatan benda. Hasil eksperimen men\unjukkan bahwa pada permukaan benda yg kering tanpa pelumas, besar gaya tabrakan sebanding dgn Gaya Normal.

Gaya goresan kinetik antara 2 permukaan kering tanpa pelumas memenuhi pula aturan yg sama mirip untuk tabrakan statik, yaitu:

Halliday (1991:106) mengemukakan gaya ini mampu dibilang tak bergantung pada luas permukaan kontak, dlm batas yg cukup lebar. Besarnya sebanding dgn gaya wajar . Perbandingan  antara besar gaya goresan kinetik & gaya wajar disebut koefisien gesekan kinetik, yg diberi lambang µk. Jika fk menyatakan besar gaya ukiran kinetik, maka dengan-cara matematis mampu dirumuskan selaku berikut. fk = µk.N. Baik µs maupun µk yaitu konstanta tak berdimensi, kedua-duanya merupakan perbandingan besar dua buah gaya.Biasanya, untuk pasangan permukaan tertentu, µs < µk.

Berdasarkan perbedaan tersebut mampu disimpulkan bahwa gaya gesek statis bekerja pada benda membisu hingga tepat akan bergerak sehingga besarnya gaya berganti hingga meraih nilai maksimum yg diperlukan untuk menggerakkan benda. Kaprikornus jika dirumuskan menjadi fs ≤ µs.N. Berbeda dgn gaya gesek statis, gaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yg melakukan pekerjaan pada benda yg bergerak dgn besar gaya yg relatif konstan, bila dirumuskan menjadi fk = µk.N.

Tanda persamaan pada kedua gaya gesek tersebut memiliki arti fisis yg harus diamati.  Pada gaya gesek kinetis arti tersebut menunjukan besar gaya gesek tersebut relatif konstan & pada gaya gesek statis besar gaya akan terus berubah hingga benda tepat akan bergerak atau bernilai maksimum.

Aplikasi Gaya Gesek dlm Kehidupan Sehari-hari

Dalam kehidupan sehari-hari banyak aplikasi dr prinsip gaya gesek yg kita jumpai. Tetapi kita tak menyadari akan hal tersebut. Gaya gesekan dapat diperbesar ataupun diperkecil diadaptasi dgn maksudnya. Dalam kehidupan sehari-hari kita temui berbagai aplikasi & cara yg dilaksanakan untuk memperkecil atau memperbesar gaya ukiran, di antaranya adalah selaku berikut:

Baca Juga :Ciri-Ciri Bulan

  1. Pemberian pelumas atau oli pada roda atau rantai sepeda agar gesekannya mampu

  2. Penggunaan kayu yg berupa bulat untuk mendorong benda biar lebih gampang. Apabila kita mendorong meja atau lemari yg cukup berat maka dipakai gelondongan kayu agar gaya goresan yg terjadi mampu

  3. Penggunaan pul pada sepatu p
    emain bola. Hal ini bermaksud agar gaya tabrakan mampu diperbesar sehingga pemain bola tak tergelincir pada ketika berlari & menendang

  4. Membuat alur-alur pada ban kendaraan beroda empat atau motor. Untuk menghindari permukaan licin pada jalan yg dilewatinya, pada ban motor & kendaraan beroda empat terdapat alur-alur. Alur-alur ini bertujuan untuk menambahgaya ukiran antara ban & permukaan

Manfaat & Kerugian yg Ditimbulkan Gaya Gesek

  • Manfaat gaya tabrakan dlm kehidupan sehari-hari

Beberapa faedah gaya gesek yg mampu kita temui dlm kehidupan sehari-hari antara lain:

  • Membantu benda bergerak tanpa tergelincir

Kita mampu berlangsung di atas lantai karena adanya gaya goresan antara sepatu & lantai yg menyebabkan kita tak tergelincir dikala berjalan. Selain itu, permukaan aspal jalan raya dibentuk agak berangasan. Hal ini bermaksud agar mobil tak slip tatkala bergerak diatasnya. Adanya ukiran antara ban & aspal menimbulkan mobil mampu bergerak tanpa tergelincir.

  • Menghentikan benda yg sedang bergerak

Apa yg akan terjadi apabila sepeda motor yg ananda naiki tak memiliki rem? Prinsip kerja dr rem yaitu menahan atau menghentikan lajunya kendaraan. Sehingga kendaraan mampu meminimalkan lajunya bahkan berhenti pada tempat yg diinginkan.

Bila seorang pengendara mobil contohnya, menginjak pedal rem. Maka pada dikala yg bersamaan kampas rem bergesekan dgn roda untuk menahan atau menghentikan gerak rotasi (putaran) roda. Gaya gesekan yg timbul antara kampas rem & roda sangat penting terutama bagi keselamatan dlm berkendaraan.

  • Gesekan antara roda kendaraan bermotor dgn jalan.

Dengan adanya goresan, kecepatan mobil mampu dipercepat maupun diperlambat, sehingga kendaraan beroda empat dapat bergerak maupun berhenti.

  • Gesekan pada parasut dgn udara yg mampu memperlambat gerak

  • Kerugian yg Ditimbulkan Akibat Gaya Gesek

Selain memiliki manfaat, gaya gesek pula mempunyai kerugian dlm kehidupan sehari-hari. Berikut ini beberapa kerugian yg ditimbulkan oleh adanya gaya gesek dlm kehidupan sehari-hari.

Baca Juga :Pengertian Atom

  • Menghambat gerakan

Gaya goresan menimbulkan benda yg bergerak akan terhambat gerakannya. Adanya goresan antara ban sepeda & aspal membuat kita harus mengayuh sepeda dgn tenaga yg lebih besar. Gaya tabrakan antara udara & mobil, pesawat terbang, atau kereta api pula menyebabkan kendaraan-kendaraan itu tak mampu melaju dgn kecepatan sarat . Hal ini menunjukkan bahwa gaya ukiran menghambat gerakan suatu benda.

  • Menyebabkan aus

Ban sepeda atau sepatu kita bagian bawah akan menjadi tipis diakibatkan oleh gaya gesek yg besar antara ban atau sepatu dgn aspal.

  1. Gesekan pada mesin kendaraan beroda empat mampu menimbulkan panas sehingga mobil perlu diberi minyak pelumas. Fungsi dr minyak pelumas atau oli yakni memperhalus permukaan yang

  2. Gesekan antara roda dgn porosnya, untuk meminimalisir adanya ukiran ini dipergunakan bola baja (gotri).

Keuntungan & Kerugian Gaya Gesek

  • Keuntungan Gaya Gesekan :

  1. Membantu benda bergerak tanpa tergelincir.

Contohnya tatkala berjalan antara kaki atau sepatu kita dgn lantai mesti ada ukiran. Jika  tak ada gaya gesek kita tak bisa berlangsung karena selalu tergelincir.

  1. Untuk menghentikan benda yg sedang bergerak

Contoh tatkala kita mengerem sepeda, rem pada sepeda mencekram pelek biar roda sepeda berhenti berputar. Cengkraman rem itu memberi gaya gesek pada pelek.Antara ban & jalanan pula terjadi gaya gesek jadi sepeda akan berhenti.

  1. Menahan benda supaya tak bergeser

Gaya gesek bisa menahan benda biar tak bergeser. Barang – barang yg ada di rumah kita pula menggunakan gaya gesek, jika tak ada gaya gesek barang barang itu akan bergeser.

  • Kerugian Gaya Gesekan :

  1. Menghambat Gerakan

Benda yg bergerak selalu ditahan gaya goresan. Akibat gaya tabrakan tersebut  maka  gerakan benda menjadi terhambat.

  1. Mengikis permukaan benda yg bergesekan

Dua buah benda yg senantiasa saling bergesekan maka permukaannya usang – kelamaan akan terkikis (aus). Makara ausnya suatu benda mampu disebabkan karena sering bergesekan.

  1. Memboroskan energi untuk mengatasi gaya gesekan

Agar benda bisa bergerak mesti melawan gaya gesekan & harus ada gaya tambahan . contohnya dgn dorongan  atau tarikan yg lebih berpengaruh sehingga benda bergerak atau berpindah. Dengan adanya gaya pemanis tersebut bermakna telah memboroskan energi.

Baca Juga :Rumus Konversi Suhu

Contoh Soal Gaya Gesek

Suatu benda yg massanya 50 kg berada pada bidang datar. Pada benda, gaya yg melakukan pekerjaan 200 N mendatar. Berapa percepatan pada benda itu Bila

  1. bidang licin;?

  2. bidang agresif dgn koefisien gesek = 0,3 (g = 10 m/s2)?

Pembahasan

Diketahui:

m = 50 kg

μ = 0,3

F = 200 N

g = 10 m/s2

Ditanya:

  1. percepatan benda jikalau bidang licin = …?

  2. percepatan benda kalau bidang berangasan (μ = 0,3) = …?

Jawab:

  1. Bidang licin

    F = m a maka a = F/m

    = 200/50

    = 4 m/s

Jadi, percepatan jika bidang licin = 4 m/s2.

  1. Bidang agresif (μ = 0,3)

    N = w

    = mg

    = 50 x 10 = 500 N

Fgesek = μ N

= 0,3 x 500

= 150 N

Ftotal = F – Fgesek

= 200 –
150

= 50 N

a = Ttotal/m

= 50/50

= 1 m/s

Makara, percepatan bila bidang bergairah = 1 m/s2.

Sekian penjelasan artikel diatas tentang Gaya Gesek – Pengertian, Rumus, Faktor, Satuan, Tabel, Contoh mudah-mudahan bermanfaat bagi pembaca setia kami.