Pengertian, Rumus, Asal Usul, Jenis, Manfaat – AAcial

Hai, pelajar Indonesia bertemu lagi dengan gurueducation.com. Pada kesempatan sebelumnya kita telah membahas gravitasi, dan pada kesempatan kali ini kita akan membahas gaya gesekan disini secara lengkap. Oleh karena itu, mari kita simak ulasan di bawah ini.

Definisi gaya gesekan

Gaya gesek adalah gaya yang berarah terhadap gerak suatu benda atau arah kecenderungan suatu benda untuk bergerak. Gesekan terjadi ketika dua benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentuk padat, tetapi bisa juga berbentuk cair atau gas.

Menurut hukum pertama Newton, gaya normal yang bekerja pada balok kayu yang diletakkan di atas meja bekerja berlawanan arah dengan beratnya. Jika arah gerak benda mendatar, besarnya gaya normal (N) sama dengan berat benda (w).

Dia juga: Formula kekuatan fisik

Ketika sebuah balok kayu ditarik dengan tali, diperlukan sejumlah gaya. Hal ini dikarenakan adanya gaya gesek antara permukaan balok dan permukaan meja yang berlawanan dengan arah gerak balok.

Besarnya gaya gesek dipengaruhi oleh berat benda dan kekasaran permukaan yang saling bersentuhan. Untuk permukaan yang halus, pengaruh gaya gesek sangat kecil, atau bahkan tidak ada.

Gaya gesek (Fg) yang terjadi pada saat benda tidak bergerak disebut gaya gesek statis (Fs), sedangkan gaya gesek yang terjadi setelah benda bergerak disebut gaya gesek kinetis (Fk).

Saat balok kayu ditarik, neraca pegas berangsur-angsur menunjukkan angka yang semakin besar. Hal ini terjadi karena gaya gesek statik memiliki bilangan yang bervariasi antara nol hingga nilai maksimum tertentu. Angka tertinggi terjadi sesaat sebelum balok kayu bergerak. Angka ini disebut gaya gesekan statis maksimum.

---

Rumus gaya gesekan

Untuk gesekan statis, persamaan berlaku

Fs = μs N

Informasi:

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

Dalam gaya gesek kinetik persamaan berlaku

Fk = µkN

Informasi:

Fk = Gaya gesek kinetik
μk = koefisien gesekan kinetik
N = gaya normal
μk < μs
Fg = Fs atau Fk

besarnya koefisien gesekan kinetik adalah konstan

Dia juga: Pengertian dan rumus gaya gerak listrik beserta contoh soalnya lengkap

---

Asal gaya gesekan

Gaya gesek adalah akumulasi interaksi mikro antara dua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya yang bekerja termasuk gaya elektrostatik pada setiap permukaan. Dulu diyakini bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan gaya gesekan (atau lebih tepatnya koefisien gesekan) menjadi lebih kecil daripada permukaan yang kasar, tetapi sekarang tidak lagi demikian. Struktur mikro (nano tepatnya) pada permukaan suatu benda dapat menyebabkan gesekan seminimal mungkin, bahkan cairan pun tidak dapat membasahinya (efek teratai).

---

Secara umum, gaya gesek dapat ditulis sebagai pemuaian deret, yaitu

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

---

Jenis Gaya Gesekan

Ada dua jenis gaya gesek antara dua benda padat yang bergerak dalam garis lurus, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetik, yang membedakan titik kontak antara dua permukaan yang diam atau bergerak. Untuk benda menggelinding, ada juga gaya gesek jenis lain yang disebut gaya gesek gelinding. Untuk benda yang berputar tegak lurus terhadap permukaan atau berputar, ada juga gaya gesek rotasi. Gaya gesek antara benda padat dan fluida dikenal sebagai gaya Coriolis-Stokes atau gaya kental.

---

1. Friksi statis

Gesekan statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak bergerak relatif satu sama lain. Misalnya, gesekan statis dapat mencegah benda meluncur ke bawah pada bidang miring. Koefisien gesekan statis umumnya dilambangkan dengan μs, dan umumnya lebih besar dari koefisien gesekan kinetik.

Gesekan statis dihasilkan dari gaya yang diterapkan sesaat sebelum benda bergerak. Gaya gesek maksimum antara dua permukaan sebelum terjadi gerakan adalah hasil kali koefisien gesekan statis 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 mencoba menggerakkan salah satu benda akan diimbangi oleh gaya gesek yang sama besarnya dengan gaya tetapi berlawanan arah. Setiap gaya yang lebih besar dari gaya gesek maksimum akan menyebabkan terjadinya gerak. Setelah gerakan terjadi, gaya gesek statik tidak dapat lagi digunakan untuk menggambarkan kinetika benda, sehingga digunakan gaya gesek kinetis.

Dia juga: Pahami, dan rumus gaya Lorentz beserta contoh lengkapnya

---

2. Gesekan kinetik

Gesekan kinetik (atau dinamis) terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lain dan bergesekan satu sama lain. Koefisien gesekan kinetik umumnya dilambangkan dengan μk dan umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesekan statis untuk bahan yang sama.

Apa yang akan terjadi jika kita berjalan di lantai yang licin? Mengapa kita merasa kesulitan saat berjalan di lantai yang licin? Masalah ini terkait dengan gaya gesekan.

Gaya gesek atau gaya gesek adalah gaya yang dihasilkan oleh dua permukaan yang saling bersentuhan. Lantai yang licin membuat kita sulit berjalan karena gaya gesek antara kaki kita dengan lantai sangat kecil.

---

Manfaat gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari

Beberapa manfaat gesekan yang mungkin kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari antara lain:

---

• Bantu objek bergerak tanpa meluncur

Kita dapat berjalan di lantai karena adanya gaya gesekan antara sepatu dan lantai yang menyebabkan kita tidak terpeleset saat berjalan. Selain itu, permukaan aspal jalan tol agak kasar. Ini agar mobil tidak selip saat Anda melaju di atasnya. Gesekan antara ban dan aspal menyebabkan mobil bergerak tanpa selip.

---

• Menghentikan objek bergerak

Apa yang terjadi jika sepeda motor yang Anda kendarai tidak memiliki rem? Prinsip kerja rem adalah mempertahankan atau menghentikan laju kendaraan. Sehingga kendaraan dapat mengurangi kecepatan bahkan berhenti di tempat yang diinginkan. Jika pengemudi mobil, misalnya, menginjak pedal rem. Jadi pada saat yang bersamaan kampas rem bergesekan dengan roda untuk menahan atau menghentikan gerakan rotasi (putaran) roda. Gaya gesek antara kampas rem dan roda sangat penting, terutama untuk keselamatan berkendara.

---

• Gesekan antara roda kendaraan bermotor dan jalan.

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

Gesekan pada parasut dan udara dapat memperlambat jatuhnya.

---

Perluas dan kurangi gaya gesekan

Gaya gesek dapat dinaikkan atau diturunkan sesuai dengan tujuannya. Dalam kehidupan sehari-hari kita menjumpai berbagai cara untuk mengurangi atau menambah gaya gesek, seperti berikut ini :

---

1. Cara mengurangi gesekan

1. Menghaluskan permukaan, misalnya dengan mengoleskan minyak pelumas atau mengampelas permukaan.
2. Terpisah dari permukaan yang bersentuhan dengan udara, misalnya perahu yang alasnya berupa pelampung berisi udara.
3. Tempatkan benda di atas roda, agar benda lebih mudah bergerak.
4. Ball bearing, as roda adalah ball bearing sehingga tidak cepat aus.

---

2. Bagaimana cara memperluas gaya gesek

• Pasang ban, paku, atau katrol.
• Alur-alur dibuat misalnya alur-alur juga dibuat pada permukaan roda mobil dan sol sepatu untuk menambah gaya gesek agar kendaraan tidak mudah meluncur.

Dia juga: Pahami Prinsip Daya Apung dan Archimedes

---

Contoh soal gaya gesek

Sebuah benda bermassa 50 kg berada pada bidang mendatar. Pada sebuah benda, gaya sebesar 200 N mendatar. Berapakah percepatan benda Jika
A. bidang geser;?
B. luas kasar dan koefisien gesekan = 0,3 (g = 10 m/s2)?

Diskusi

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

bertanya:
A. percepatan benda jika permukaan licin = …?
B. percepatan benda jika permukaannya kasar (μ = 0,3) = …?

---

Menjawab:

A. Medan licin

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

Jadi percepatan permukaan licin = 4 m/s2.

---

B. Bidang kasar (μ = 0,3)

N = w
= mg
= 50 x 10 = 500 N

Gesekan = μ N
= 0,3 x 500
= 150N

Ftotal = F – F slip
= 200 – 150
= 50N

a = Total/m
= 50/50
= 1m/s

Jadi percepatan jika permukaan kasar = 1 m/s2.

---

Bibliografi :

• Abdullah, Mirajuddin. 2007. Fisika 2 A untuk SMA dan MA. Bandung: Ess.
• Foster, Bob. 2000. Fisika kelas 1 SMA. Bandung: Erlangga.
• Halliday Resnick, Walker. 1991. Dasar-dasar Fisika Jilid Satu. Tangerang: Aksara Binapura.
• Kanginan, Marten. 2007. Fisika untuk Kelas X SMA. Cimahi: Erlangga.
• Ruwanto, Bambang. 2007. Prinsip Fisika. Yogyakarta: Yudistira.
• pengawas 2007. Fisika untuk kelas XI SMA. Jakarta: Febeta.
• Zamrozi, dkk. 2003. Referensi Pelajaran Fisika. Yogyakarta: Yudistira.