Pengertian Gaya Gesek

Diposting pada

Haii para pelajar Indonesia bertemu lagi dengan gurupendidikan.com. Pada kesempatan sebelumnya sudah membahas tentang gaya berat, dan pada kesempatan kali ini disini akan mengulas tentang gaya gesek secara lengkap. Oleh karena itu marilah simak ulasan yang ada dibawah berikut ini.

Gaya-Gesek

Pengertian Gaya Gesek

Gaya gesek adalah suatu gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda bergerak. Gaya gesek muncul jika dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentuk padat, melainkan bisa pula berbentuk cair, ataupun gas.

Sesuai dengan hukum I Newton, pada balok kayu yang terletak di atas meja bekerja gaya normal yang berlawanan arah dengan gaya berat. Bila arah gerak benda mendatar maka besarnya gaya normal (N) sama dengan berat benda (w).

Baca Juga : Rumus Gaya Fisika

Ketika sebuah balok kayu ditarik dengan tali, gaya yang diperlukan dalam jumlah tertentu. Hal ini dikarenakan adanya gaya gesekan antara permukaan balok dengan permukaan meja yang arahnya berlawanan dengan arah gerak balok.

Besarnya gaya gesekan dipengaruhi berat benda dan kekasaran permukaan yang saling bersentuhan. Untuk permukaan yang licin, pengaruh gaya gesekan sangat kecil, bahkan bisa dikatakan tidak ada.

Gaya gesekan (Fg) yang terjadi ketika benda belum bergerak disebut dengan gaya gesekan statis (Fs), sedangkan pada gaya gesekan yang terjadi sesudah benda bergerak disebut dengan gaya gesekan kinetis (Fk).

Ketika balok kayu ditarik, berangsur-angsur neraca pegas menunjukkan angka yang semakin besar. Hal ini terjadi karena gaya gesekan statis mempunyai angka yang bervariasi dari nol sampai dengan nilai maksimum tertentu. Angka paling besar tercapai sesaat sebelum balok kayu bergerak. Angka inilah yang disebut dengan gaya gesekan statis maksimum.


Rumus Gaya Gesek

Pada gaya gesekan statis berlaku persamaan

Fs = μs N

Keterangan:

Fs = gaya gesekan statis
μs = koefisien gesekan statis
N = gaya normal

Pada gaya gesekan kinetis berlaku persamaan

Fk = μk N

Keterangan:

Fk = gaya gesekan kinetis
μk = koefisien gesekan kinetis
N = gaya normal
μk < μs
Fg = Fs atau Fk

besarnya koefisien gesekan kinetis adalah tetap

Baca Juga : Pengertian Dan Rumus Gaya Gerak Listrik Beserta Contoh Soalnya Secara Lengkap


Asal Gaya Gesek

Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya elektrostatik pada masing-masing permukaan. Dulu diyakini bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesek (atau tepatnya koefisien gaya gesek) menjadi lebih kecil nilainya dibandingkan dengan permukaan yang kasar, akan tetapi dewasa ini tidak lagi demikian. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya (efek lotus).


Secara umum gaya gesek dapat dituliskan sebagai suatu ekspansi deret, yaitu

Asal Gaya Gesek

di mana suku pertama adalah gaya gesek yang dikenal sebagai gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan suku kedua dan ketiga adalah gaya gesek pada benda dalam fluida.


Jenis-Jenis Gaya Gesek

Terdapat dua jenis gaya gesek antara dua buah benda yang padat saling bergerak lurus, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis, yang dibedakan antara titik-titik sentuh antara kedua permukaan yang tetap atau saling berganti (menggeser). Untuk benda yang dapat menggelinding, terdapat pula jenis gaya gesek lain yang disebut gaya gesek menggelinding (rolling friction). Untuk benda yang berputar tegak lurus pada permukaan atau ber-spin, terdapat pula gaya gesek spin (spin friction). Gaya gesek antara benda padat dan fluida disebut sebagai gaya Coriolis-Stokes atau gaya viskos (viscous force).


1. Gaya Gesek Statis

Gaya gesek statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak bergerak relatif satu sama lainnya. Seperti contoh, gesekan statis dapat mencegah benda meluncur ke bawah pada bidang miring. Koefisien gesek statis umumnya dinotasikan dengan μs, dan pada umumnya lebih besar dari koefisien gesek kinetis.

Gaya gesek statis dihasilkan dari sebuah gaya yang diaplikasikan tepat sebelum benda tersebut bergerak. Gaya gesekan maksimum antara dua permukaan sebelum gerakan terjadi adalah hasil dari koefisien gesek statis dikalikan dengan gaya normal f = μs Fn. Ketika tidak ada gerakan yang terjadi, gaya gesek dapat memiliki nilai dari nol hingga gaya gesek maksimum. Setiap gaya yang lebih kecil dari gaya gesek maksimum yang berusaha untuk menggerakkan salah satu benda akan dilawan oleh gaya gesekan yang setara dengan besar gaya tersebut namun berlawanan arah. Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan gerakan terjadi. Setelah gerakan terjadi, gaya gesekan statis tidak lagi dapat digunakan untuk menggambarkan kinetika benda, sehingga digunakan gaya gesek kinetis.

Baca Juga : Pengertian, Dan Rumus Gaya Lorentz Beserta Contohnya Secara Lengkap


2. Gaya Gesek Kinetis

Gaya gesek kinetis (atau dinamis) terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lainnya dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetis umumnya dinotasikan dengan μk dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis untuk material yang sama.

Apa yang akan terjadi apabila kita berjalan di lantai yang licin? Mengapa kita merasakan kesulitan apabila berjalan di atas lantai yang licin. Permasalahan ini berhubungan dengan gaya gesekan.

Gaya gesek atau gaya gesekan merupakan gaya yang ditimbulkan oleh dua pemukaan yang saling bersentuhan. Lantai yang licin membuat kita sulit berjalan di atasnya karena gaya gesekan yang terjadi antara kaki kita dengan lantai sangat kecil.


Manfaat gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari

Beberapa manfaat gaya gesek yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari antara lain:


  • Membantu benda bergerak tanpa tergelincir

Kita dapat berjalan di atas lantai karena adanya gaya gesekan antara sepatu dan lantai yang menyebabkan kita tidak tergelincir saat berjalan. Selain itu, permukaan aspal jalan raya dibuat agak kasar. Hal ini bertujuan agar mobil tidak slip ketika bergerak diatasnya. Adanya gesekan antara ban dan aspal menyebabkan mobil dapat bergerak tanpa tergelincir.


  • Menghentikan benda yang sedang bergerak

Apa yang akan terjadi apabila sepeda motor yang kamu naiki tidak memiliki rem? Prinsip kerja dari rem yaitu menahan atau menghentikan lajunya kendaraan. Sehingga kendaraan dapat mengurangi lajunya bahkan berhenti pada tempat yang diinginkan. Bila seorang pengendara mobil misalnya, menginjak pedal rem. Maka pada saat yang bersamaan kampas rem bergesekan dengan roda untuk menahan atau menghentikan gerak rotasi (putaran) roda. Gaya gesekan yang timbul antara kampas rem dan roda sangat penting terutama bagi keselamatan dalam berkendaraan.


  • Gesekan antara roda kendaraan bermotor dengan jalan.

Dengan adanya gesekan, kecepatan mobil dapat dipercepat maupun diperlambat, sehingga mobil dapat bergerak maupun berhenti.

Gesekan pada parasut dengan udara yang dapat memperlambat gerak jatuh.


Memperbesar dan Memperkecil Gaya Gesekan

Gaya gesekan dapat diperbesar ataupun diperkecil disesuaikan dengan tujuannya. Dalam kehidupan sehari-hari kita jumpai berbagai cara yang dilakukan untuk memperkecil atau memperbesar gaya gesekan, di antaranya adalah sebagai berikut :


1. Cara Memperkecil Gaya Gesekan

  1. Memperlicin permukaan, misal dengan pemberian minyak pelumas atau mengampelas permukaan.
  2. Memisahkan kedua permukaan yang bersentuhan dengan udara, misal kapal laut yang bagian dasarnya berupa pelampung yang diisi udara.
  3. Meletakkan benda di atas roda – roda, sehingga benda lebih mudah bergerak.
  4. Memberi bantalan peluru, as roda diberi bantalan peluru sehingga tidak cepat aus.

2. Cara Memperbesar Gaya Gesekan

  • Memasang karet, paku-pakuan, atau pul.
  • Dibuat beralur, misalnya pada permukaan roda kendaraan dan alas sepatu dibuat beralur juga untuk memperbesar gaya gesekan sehingga kendaraan tidak mudah tergelincir.

Baca Juga : Pengertian Gaya apung dan Prinsip Archimedes


Contoh Soal Gaya Gesek

Suatu benda yang massanya 50 kg berada pada bidang datar. Pada benda, gaya yang bekerja 200 N mendatar. Berapa percepatan pada benda itu Bila
a. bidang licin;?
b. bidang kasar dengan koefisien gesek = 0,3 (g = 10 m/s2)?

Pembahasan

Diketahui:
m = 50 kg
μ = 0,3
F = 200 N
g = 10 m/s2

Ditanya:
a. percepatan benda jika bidang licin = …?
b. percepatan benda jika bidang kasar (μ = 0,3) = …?


Jawab:

a. Bidang licin

F = m a maka a = F/m
= 200/50
= 4 m/s

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


b. Bidang kasar (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

Jadi, percepatan jika bidang kasar = 1 m/s2.


Daftar Pustaka :

  • Abdullah, Mikrajuddin. 2007. Fisika 2 A untuk SMA dan  MA. Bandung: Esis.
  • Foster, Bob. 2000. Fisika SMU kelas 1. Bandung: Erlangga.
  • Halliday Resnick, Walker. 1991. Dasar-dasar Fisika Jilid Satu. Tanggerang: Binapura Aksara.
  • Kanginan, Marthen. 2007. Fisika untuk SMA kelas X. Cimahi: Erlangga.
  • Ruwanto, Bambang. 2007. Asas-asas Fisika. Yogyakarta: Yudistira.
  • Supriyanto. 2007. Fisika untuk SMA kelas XI. Jakarta: Phibeta.
  • Zamrozi, dkk. 2003. Acuan Pelajaran Fisika. Yoguakarta: Yudistira.