Gesekan Hoga Saragih
Gaya Gesekan Gaya gesekan adalah gaya yang ditimbulkan oleh dua benda yang bergesekan dan arahnya berlawanan dengan arah gerak benda.
Beberapa cara memperkecil gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari: Memberikan benda bulat dari besi pada poros roda Memberikan pelumas seperti oli atau vaselin pada mesin Memberikan roda di bagian bawah bendabenda yang berat agar mudah dipindahkan, seperti lemari es atau lemari pakaian.
Beberapa kerugian gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari: Gaya gesekan pada mesin mobil dapat menimbulkan panas sehingga mobil perlu diberi minyak pelumas. Gaya gesekan antara ban mobil dan jalan menyebabkan ban mobil cepat aus. Gaya gesekan antara udara dan mobil, pesawat terbang, atau kereta api mengakibatkan kendaraankendaraan itu tidak dapat melaju dengan kecepatan penuh.
Beberapa kerugian gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari: Gaya gesekan pada mesin mobil dapat menimbulkan panas sehingga mobil perlu diberi minyak pelumas. Gaya gesekan antara ban mobil dan jalan menyebabkan ban mobil cepat aus. Gaya gesekan antara udara dan mobil, pesawat terbang, atau kereta api mengakibatkan kendaraankendaraan itu tidak dapat melaju dengan kecepatan penuh.
Beberapa keuntungan gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari: Jalan raya dibuat permukaannya kasar agar terjadi gaya gesekan antara ban mobil dan permukaan jalan raya sehingga mobil dapat bergerak atau tidak mudah tergelincir. Sepatu olah raga telapaknya dibuat kasar agar pemain olah raga tidak mudah terpeleset. Kita dapat berjalan karena adanya gaya gesekan antara kaki kita dan permukaan lantai.
Letakkan telapak tangan Anda di atas meja, lalu gerakkan dengan telapak tangan tetap menyentuh alas meja, atau menggesek. Anda akan merasakan gaya yang berlawanan dengan arah gerakan tangan Anda yang disebut dengan gesekan. Gesekan terjadi ketika sebuah tuas rem ditekan sehingga bantalan rem membuat gerakan roda melambat, ketika sebuah kapal boat melaju di atas air, dan ketika penerjun bebas jatuh di angkasa. Jika tidak terdapat gesekan, maka kapan saja Anda berjalan, maka Anda akan terpeleset seperti ketika Anda berjalan di atas es. Tanpa gesekan, roda mobil tidak akan dapat berputar dan mobil pun tidak dapat bergerak. Anda juga tidak dapat menghapus tulisan Anda yang salah ketika Anda menulis dengan pensil.
Gesekan adalah gaya yang melawan gerakan yang terjadi pada dua permukaan yang bersentuhan. Arah gayanya sejajar dengan permukaan dan berlawanan dengan sentuhan antardua permukaan.
Ketika Anda mencoba mendorong sebuah kotak yang berat di sepanjang lantai, maka Anda akan merasa sangat sukar ketika pertama kali Anda mencoba menggerakkan kotak tersebut dari keadaan diam.
Gesekan adalah sebuah gaya yang melawan gesekan yang disebabkan oleh gaya lain yang bekerja pada benda. Syarat terjadinya gesekan adalah benda harus bersentuhan dengan benda lain atau sesuatu yang lain dan sebuah gaya luar harus dikerjakan pada benda tersebut yang tujuannya untuk menggerakkannya.
Jenis-jenis gerakan menentukan jenis gesekannya. Jenis-jenis gesekan itu adalah sliding (meluncur), rolling (menggelinding), dan fluid friction (gesekan zat alir). Jika benda tidak bergerak, maka gesekannya disebut dengan gesekan statis. Jika gaya yang dikerjakan cukup untuk menggerakkan benda, maka gesekannya disebut dengan kinetik. Penyebab terjadinya gesekan adalah kombinasi dari tiga hal, yakni kekasaran permukaan, gaya tarik menarik antarmolekul tak sejenis, dan deformasi.
Gesekan meluncur Ketika dua buah benda saling bersentuhan dan sebuah gaya dikerjakan untuk menggeser salah satu benda, maka gesekan luncur akan melawan gerakan. Jika F merupakan gaya yang mendorong benda tersebut dan Fr sebagai gaya gesek, hubungan antara F dan Fr akan menentukan apakah benda akan bergerak atau diam sama sekali.
Proses pergantian peran gaya gesek statis menjadi gaya gesek kinetik.
Sebuah balok mulai bergerak ketika gaya F yang dikenakan padanya mengatasi gaya gesekan. Dalam ketiga gambar pertama, gaya tersebut diperbesar sedikit demi sedikit, mulai dari nol sampai mencapai besar µ N s. Sampai saat ini masih belum ada gerak karena gaya gesekan selalu tepat mengimbangi gaya yang diberikan padanya. Ketika besar F melampaui µ N s, balok mulai bergerak seperti ditunjukkan oleh gambar keempat. Pada umumnya µ N < µ N ; sehingga ada kelebihan µ s k s N gaya ke arah kiri dan balok dipercepat. Dalam gambar terakhir F telah dikurangi sehingga sama dengan µ N k. Gaya netto sama dengan nol dan balok terus bergerak dengan kecepatan konstan.
Secara eksperimen, ditemukan bahwa gaya gesek bergantung pada gaya yang mendorong permukaan benda, yakni FN, yang merupakan gaya normal dan pada sifat permukaan yang bersentuhan. Hasil eksperimen tersebut dapat ditulis secara matematis, F f = µ F N
µ Pada persamaan ini, lambang disebut dengan koefisien gesekan, sebuah konstanta yang besarnya tergantung pada karakteristik permukaan yang bersentuhan. FN merupakan gaya yang mendorong permukaan benda. Gaya ini disebut dengan gaya normal, dimana makna normal berarti tegak lurus. Pada contoh di atas, gaya normal pada balok adalah gaya yang dikerjakan oleh meja, tegak lurus terhadap permukaan. Ketika balok diam di permukaan yang mendatar, gaya normal yang dikerjakan permukaan pada balok sama dengan berat balok itu sendiri (W). Gaya normal permukaan pada balok juga sama dengan gaya balok pada permukaan, karena kedua gaya tersebut adalah pasangan aksi-reaksi. Jika Anda menggunakan tangan untuk memberikan gaya tambahan, F, ke bawah ada balok, maka gaya yang dikerjakan oleh balok pada meja akan bertambah menjadi F + W. Menggunakan Hukum Ketiga Newton, gaya normal oleh meja ke atas pada buku juga meningkat menjadi F + W.
Gesekan menggelinding Ketika sebuah bola atau roda bersentuhan dengan benda padat dan sebuah gaya dikerjakan pada roda tersebut, roda akan mulai menggelinding karena gesekan pada titik sentuh dengan permukaan lainnya. Ini merupakan gesekan awal untuk roda.
Sekali roda mulai menggelinding, akan ada sebuah gaya yang resistif yang memperlambat gerakan roda pada permukaan lainnya. Gaya in dikenal sebagai gesekan menggelinding.
Mulai menggelinding Ketika sebuah gaya dikerjakan pada roda tidak cukup untuk mengalahkan gaya gesek statis, roda akan mulai bergerak. Jika gaya yang dikerjakan lebih besar daripada tahanan statis, maka roda akan selip atau berputar di tempat. Roda akan menggelinding juga, tetapi tidak dengan laju yang sama dengan kasus yang pertama.
Sebuah contoh yang bagus adalah mempercepat sebuah mobil di jalan yang basah. Jika Anda menekan pedal gas terlalu keras, maka roda akan selip dan mobil tidak akan bergerak maju sebagaimana ketika Anda menekan pedal gas lebih lunak.
Memperlambat penggelindingan Ketika roda berputar, gesekan antara dua permukaan, yakni roda dan jalan akan memperlambat laju roda. Lazimnya, gesekan menggelinding lebih kecil daripada gesekan meluncur. Sebuah roda dapat menggelinding hingga jarak tertentu sebelum nantinya melambat dan berhenti. Namun, ada keadaan-keadaan dimana gesekan menggelinding bernilai besar. Cobalah mengendarai sepeda di atas pasir, maka roda akan lebih cepat melambat.
Lebih kecil daripada meluncur Salah satu manfaat dari gesekan menggelinding adalah bahwa nilainya jauh lebih kecil daripada gesekan meluncur. Ketika Piramida Agung dibangun pada masa Mesir kuno, para pekerja menggunakan gelondongan kayu sebagai roda di bawah balok granit raksasa daripada mendorongnya menyusur tanah.
Roda dapat mengurangi gesekan ketika menggerakkan balok granit
Penyebab timbulnya gesekan menggelinding Penyebab munculnya gesekan menggelinding sama dengan penyebab munculnya gesekan meluncur, yakni kekasaran permukaan bahan, adhesi antarbahan, dan resistansi deformasi.
Gesekan fluida Ketika sebuah benda bersentuhan dengan fluida, seperti zat cair atau gas, dan sebuah gaya dikerjakan pada salah satu dari keduanya (benda atau fluida), maka muncul gaya gesek yang menghambat gerakan. Contoh gesekan fluida antara lain terjadi ketika air mengalir melalui pipa, sebuah pesawat terbang yang sedang terbang, dan pelumas yang melumasi bagian mesin yang bergerak.
Statis dan kinetis Jika viskositas atau kekentalan fluida besar, maka kemungkinan tidak adanya gerakan akibat gesekan dapat terjadi. Salah satu contohnya adalah ketika kita mencoba menggerakkan pelumas yang sangat kental (biasanya digunakan untuk melumasi bearing), pelumas itu tidak akan mengalir melewati pipa begitu saja. Anda harus memberikan tekanan yang cukup besar untuk mengalahkan gaya gesekan statis sehingga pelumas mulai bergerak. Ketika fluida mengalir melalui pipa atau sebuah benda bergerak di sepanjang fluida, hambatan yang terjadi adalah gaya kinetik.