Gaya Gesek
-
Upload
ahmad-bahtiar -
Category
Documents
-
view
67 -
download
8
Transcript of Gaya Gesek
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang Masalah
Pernahkah anda jatuh terpeleset karena menginjak sesuatu yang licin?
Kita bisaterpeleset ketika menginjakkan kaki pada sesuatu yang licin karena tidak
ada gayagesek yang bekerja. Tanpa gaya gesek, kita tidak akan bisa berjalan, roda
sepedamotor atau mobil juga tidak akan bisa berputar. Demikian juga berita di
televisi dansurat kabar yang mengatakan bahwa pesawat terbang tergelincir
merupakan salah satu bukti. Kehidupan kita sehari-hari tidak terlepas dari bantuan
gaya gesekan, walaupunterkadang kita tidak menyadarinya. Dalam pembahasan
mengenai hukum Newton,kita akan selalu berhubungan dengan gaya gesekan.
Secara umum, gaya didefinisikan sebagai sesuatu yang dapat
mengubahkeadaan gerak suatu benda. Suatu benda dapat bergerak karena
mendapat gaya. Gaya juga dapat mempercepat atau memperlambat gerak benda.
Selain itu, gaya juga dapat dikatakan sebagai tarikan atau dorongan”.
Dalam bahasa sehari-hari gaya sering diartikan sebagai dorongan atau
tarikan, terutama yang dilakukan oleh otot-otot kita”(Halliday,1991). Di dalam
ilmu fisika, gaya atau kakas adalah apapun yang dapat menyebabkan sebuah
benda bermassa mengalami percepatan, salah satunya adalah adalah gaya gesek.
Manfaat gaya gesek sangat besar dalam kehidupan manusia. Disamping itu, gaya
gesek juga menimbulkan kerugian bagi kehidupan manusia. Pengetahuan manusia
tentang gaya gesek, macam-macam gaya gesek, manfaat, dan kerugian gaya gesek
dalam kehidupan sehari-hari masih sangat minim. Untuk itu dalam makalah ini
penulis akan memaparkan secara rinci mengenai gaya gesek, macam-macam gaya
gesek, manfaat, dan kerugian gaya gesek bagi kehidupan manusia.
1.2. Identifikasi Masalah
Berdasarkan latar belakang diatas dapat diambil beberapa identifikasi
masalah, antara lain sebagai berikut:
1. Apa saja kerugian gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari?
2. Apa saja keuntungan gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari?
3. Bagaimana cara memperkecil gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari?
1.3. Tujuan Masalah
1. Mengetahui kerugian gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari.
2. Mengetahui keuntungan gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari.
3. Mengetahui cara memperkecil gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pengertian Gaya Gesek
Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah
kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda
bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentuk padat,
melainkan dapat pula berbentuk cair, ataupun gas. Gaya gesek antara dua buah
benda padat misalnya adalah gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan gaya antara
benda padat dan cairan serta gas adalah gaya Stokes.
Gaya gesek dapat merugikan atau bermanfaat. Panas pada poros yang
berputar, engsel pintu yang berderit, dan sepatu yang aus adalah contoh kerugian
yang disebabkan oleh gaya gesek. Akan tetapi tanpa gaya gesek manusia tidak
dapat berpindah tempat karena gerakan kakinya hanya akan menggelincir di atas
lantai.
Tanpa adanya gaya gesek antara ban mobil dengan jalan, mobil hanya
akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga
tidak dapat tercipta parasut.
Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua
permukaan yang saling bersentuhan. 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.
2.2. 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
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.
2.3. 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).
2.3.1. 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.
2.3.2. 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.
2.4. Manfaat Gaya Gesek
Gaya gesekan memiliki manfaat yang penting bagi kita antara lain :
Gaya gesek membantu benda bergerak tanpa tergelincir.
Gaya gesek dapat menghentikan benda yang sedang bergerak, misalnya
sepeda di rem.
Gaya gesekan dapat menahan benda-benda agar tidak bergeser.
2.5. Gaya Gesekan yang Merugikan
Selain menguntungkan, gaya gesek juga menimbulkan kerugian, diantaranya :
Gaya gesekan pada mesin mobil dan kopling menimbulkan panas yang
berlebihan sehingga mesin mobil cepat rusak karena aus.
Gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan mengakibatkan ban mobil cepat
aus dan tipis.
Gaya gesekan antara angin dengan mobil dapat menghambat gerakan mobil.
2.6. 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 :
2.6.1. 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.
2.6.2. Cara Memperbesar Gaya Gesekan
1. Memasang karet, paku-pakuan, atau pul.
2. Dibuat beralur, misalnya pada permukaan roda kendaraan dan alas sepatu dibuat
beralur juga untuk memperbesar gaya gesekan sehingga kendaraan tidak mudah
tergelincir.
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
a. Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah
kecenderungan benda akan bergerak.
b. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Benda-benda yang
dimaksud disini tidak harus berbentuk padat, tetapi dapat pula berbentuk cair,
ataupun gas.
c. Gaya gesek antara dua buah benda padat misalnya adalah gaya gesek statis
dan kinetis, sedangkan gaya antara benda padat, cairan, dan gas adalah gaya
Stokes.
d. Gaya gesek merupakan akumulasi interaksi mikro antar kedua permukaan
yang saling bersentuhan.
e. Gaya-gaya yang bekerja antara lain adalah gaya elektro statik 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.
f. Konstruksi mikro (nano tepatnya) pada permukaan benda dapat menyebabkan
gesekan menjadi minimum, bahkan cairan tidak lagi dapat membasahinya
(efek lotus).
g. Terdapat dua jenis gaya gesek antara dua buah benda yang padat saling
bergerak lurus, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis. Gaya gesek
statis bekerja pada benda diam hingga tepat akan bergerak sehingga besarnya
berubah hingga mencapai nilai maksimum yang diperlukan untuk
menggerakkan benda. Gaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yang
bekerja pada benda yang bergerak Adanya gaya gesek memberikan dampak
bagi kehidupan sehari-hari.
h. Selain memiliki manfaat, gaya gesek juga mempunyai kerugian bagi
kehidupan sehari-hari.
LAMPIRAN
CONTOH SOAL
Sebuah balok bermassa 10 kg diletakkan pada bidang miring sebagaimana tampak
pada gambar di bawah. Jika sudut yang dibentuk antara bidang miring dengan
permukaan lantai sebesar 30o dan koofisien gesekan kinetik adalah 0,4, berapakah
gaya gesekan kinetis yang bekerja pada permukaan balok dan bidang miring ?
Jawaban
Sebuah benda bergerak menuruni bidang yang kemiringannya 30° terhadap
bidang horizontal. Jika besar koefisien gesekan kinetik 0,10, tentukanlah:
a. percepatannya,
b. laju yang dicapainya setelah 4,0 sekon.
Jawab
a. Gaya-gaya yang bekerja pada balok adalah seperti pada gambar berikut.
Pada sumbu-y tidak ada gerak maka
ΣFy = N – mg cos 30° = 0 N = mg cos 30°
fges = μk N = μk mg cos 30°
Pada sumbu x,
ΣFx = mg sin 30° – fges = ma
atau
mg sin 30° – μk mg sin 30° = ma
sehingga diperoleh
a = g sin 30° – μk g cos 30° = (10 m/s2)(0,5)–(0,1)(10 m/s2)(0,866) = 4,144 m/s2.
b. Kecepatan pada t = 4,0 s
v = v0 + at = 0 + (4,144 m/s2)(4 s) = 16,576 m/s.
Diketahui gesekan antara A dan B adalah 1/4 dan koefisien antara B dan lantai adalah 1/3. gaya F minimal agar B bergerak adalah
Jawab :dalam soal diketahui:koefisien gesek antara A dan B = 1/4 (statis)kofisien gesek anatara B dan lantai = 1/3 (kinetis)perhatikan diagram bebas pada gambar
N1=m.g=10.10= 100 NN2=m.g=(10+20).10= 300 N
jadi jawabannya adalah 125 N
DAFTAR ISI
http://lingkarcomputer.blogspot.com/2012/11/makalah-gaya-gesek-dan-
pengaruhnya.html
http://ketapang42.blogspot.com/2012/09/contoh-soal-gaya-gesek-dan-gravitasi.html
http://budisma.web.id/contoh-soal-gaya-gesekan.html
http://zhuldyn.wordpress.com/2010/11/07/gaya-gesekan-statis-dan-kinetik/