Gaya Gesek

Pengertian Gaya Gesek

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

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

Ketika sebuah balok kayu ditarik dengan tali, gaya yang diperlukan dalam jumlah tertentu. Hal ini disebabkan karena adanya gaya gesekan antara permukaan balok dengan suatu 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 pada gaya gesekan sangat kecil, bahkan dapat dikatakan tidak ada.

Gaya gesekan (Fg) yang terjadi ketika benda belum bergerak disebut dengan gaya gesekan statis (Fs), sedangkan pada suatu 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 adanya gaya gesekan statis memiliki 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.

---

Sifat – Sifat Gaya Gesek

Gaya gesek atau friction force ini memiliki beberapa sifat atau juga karakteristik yang membedakannya dengan jenis gaya-gaya lain. Dibawah ini merupakan sifat-sifat gaya gesek dengan secara umum. Untuk itu simak ulasannya :

1. Besar Gaya dipengaruhi Luas Bidang

Untuk benda yang bergerak di udara (ex. gerak jatuh bebas), besarnya gaya gesek yang dialami benda itu dipengaruhi oleh luas bidang sentuh benda. Semakin luas suaatu permukaan sentuh, semakin akan besar juga gaya geseknya begitu juga sebaliknya.

---

2. Besar Gaya Tergantung Tingkat Kekasaran

Untuk benda padat yang bergerak di atas benda padat, besarnya gaya gesek itu dipengaruhi oleh tingkat kekasaran pada permukaan benda yang bersinggungan. Semakin kasar permukaan suatau benda,maka semakin besar juga gaya gesek dan sebaliknya.

---

3. menghambat gerak benda

Arah gaya gesek ini selalu berlawanan dengan arah gaya luar yang bekerja pada benda sehingga gaya gesek ini bersifat menghambat gerak benda. Contohnya, apabila gaya luar ke kiri, arah gaya gesek ke kanan. Sebaliknya, jika apabila gaya luar ke kanan, arah gaya gesek ke kiri.

---

4. Berlawanan Arah

Arah gaya gesek ini selalu berlawanan arah dengan arah gerak benda. Apabila benda bergerak ke kanan, maka arah gaya gesek ini ke kiri. Jika pada benda bergerak ke bawah, arah gaya gesek itu ke atas begitupun seterusnya.

---

Rumus Gaya Gesek

1. Gaya Gesek Statis

Gaya gesek statis merupakan gesekan antara dua (2) benda padat yang tidak bergerak relatif satu sama lainnya. contohnya seperti, gesekan statis ini dapat mencegah benda meluncur ke bawah pada bidang miring.

Menurut Hukum I Newton, pada benda yang diam, resultan gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan nol. Dengan berdasarkan hukum ini, Pada saat kalian mendorong suatu benda yang terletak di atas lantai tapi benda tersebut masih diam, tentunya terdapat gaya lain yang melawan gaya dorong kalian berikan. Gaya tersebut yaitu gaya gesek antara permukaan bawah benda dengan lantai. Gaya gesek tersebut bekerja pada benda yang diam, sehingga disebut dengan gaya gesek statis (fs). Jadi gaya gesek statis ini adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang diam.

Di atas sudah dijelaskan bahwa besarnya sebuah gaya gesek ini bergantung pada kekasaran permukaan benda serta bidang yang bersentuhan. Tingkat kekasaran ini dinyatakan dengan sebuah koefisien gesekan. Untuk benda diam, koefisien gesekan disebut dengan koefisien gesek statis, disimbolkan dengan μs. serta pada umumnya lebih besar dari koefisien gesek kinetis. Selain tingkat kekasaran permukaan benda, besarnya gaya gesek tersebut juga dipengaruhi oleh besar gaya normal (N) yang diberikan bidang pada benda. Secara matematis, rumus gaya gesek statis ini yaitu sebagai berikut.

fs maks = μs N

Keterangan:

fs maks = Gaya gesek statis maksimum (N)
μs = Koefisien gaya gesek statis
N = Gaya normal (N)

2. Gaya Gesek Kinetis

Gaya gesek kinetis (atau dinamis) ini terjadi pada saat dua benda bergerak relatif satu sama lainnya serta saling bergesekan. Pada saat kalian menendang bola di atas tanah, bola tersebut akan menggelinding dengan kecepatan tertentu. Namun , semakin lama kecepatan bola itu semakin berkurang dan pada akhirnya berhenti. Bola tersebut dapat bergerak diakibatkan gaya dari tendangan. Namun, saat diwaktu bola itu bergerak, terdapat gaya yang menghambat gerak bola serta mengurangi kecepatannya. Gaya yang menyebabkan kecepatan bola itu semakin berkurang disebut dengan gaya gesek kinetis. Jadi gaya gesek kinetis ini merupakan gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak.

Sama seperti gaya gesek statik, besar gaya gesek kinetik ini juga bergantung pada gaya normal dan juga tingkat kekasaran permukaan benda serta bidang yang bersinggungan (koefisien gesekan). Koefisien gesekan pada benda yang bergerak disebut debgab koefisien gesekan kinetis yang disimbolkan dengan μk dan pada dasarnya akan selalu lebih kecil dari gaya gesek statis untuk material yang sama. Secara matematis, rumus gaya gesek kinetis ini sebagai berikut.

fk = μk N

Keterangan:

fk = Gaya gesek kinetis (N)
μk = Koefisien gesekan kinetik
N = Gaya normal (N)

Nilai koefisien gesekan baik koefisien gesek statis ataupun kinetis tidak pernah lebih dari 1. Selain dari itu, besar koefisien gesek statis ini umumnya selalu lebih besar daripada koefisien gesek kinetis (μs > μk).

Tabel Perbedaan Nilai Koefisien Gesek Statis Dan Kinetis Dari Semua Bidang Bersentuhan

Selain perbedaan nilai koefisien gesekannya, gaya gesek statis serta juga gaya gesek kinetis juga memiliki perbedaan lain.

Tabel Perbedaan Karakteristik Gesek Statis Dan Kinetis Dari Semua Bidang Bersentuhan

---

Contoh Gaya Gesek

Jika kita amati di sekitar kita. ada banyak sekali contoh dari gaya gesek. dari gaya gesek itu ada yang menguntungkan dan merugikan. Untuk mengetahui apa saja dari contoh gaya gesek yang menguntungkan dan merugikan simak ulasan berikut ini :

1. Contoh Gaya Gesek yang Menguntungkan

Beberapa penerapan dalam kehidupan sehari-hari membuktikan bahwa gaya gesek menguntungkan bagi kehidupan sehari hari contoh nya yaitu sebagai berikut :

• Gaya gesek antara rem dan cakram
• Gaya gesek antara gergaji dan kayu
• Gaya gesek antara amplas dan kayu
• Gaya gesek antara lantai dan kaki
• Gaya gesek antara penghapus dan tulisan2. Contoh Gaya Gesek yang Merugikan
  Selain dapat memberikan keuntungan, gaya gesek juga dapat memunculkan banyak kerugian. contoh nya sebagai berikut :
  • Gaya gesek antara gear dan rantai kendaraan
  • Gaya gesek antara alas kaki dan aspal
  • Gaya gesek antara benda dengan lantai
  • Gaya gesek antara ban dan jalan
  • Gaya gesek antar komponen mesin kendaraan

  ---

  Contoh Soal Gaya Gesek

  Contoh Soal 1
  Sebuah benda yang massanya 60 kg berada pada bidang datar. Pada benda, gaya yang bekerja 240 N mendatar. Berapa percepatan pada benda itu Jika bidang licin, dan bidang kasar dengan koefisien gesek = 0,3 (g = 10 m/s2)?
  Pembahasan
  Diketahui:
  m = 60 kg
  μ = 0,3
  F = 240 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
  = 240/60
  = 4 m/s
  Jadi, percepatan jika bidang licin = 4 m/s2.
  b. Bidang kasar (μ = 0,3)
  N = w
  = mg
  = 60 x 10 = 600 N
  Fgesek = μ N
  = 0,3 x 600
  = 180 N
  Ftotal = F – Fgesek
  = 240 – 180
  = 60 N
  a = Ttotal/m
  = 60/60
  = 1 m/s
  Jadi, percepatan jika bidang kasar = 1 m/s2.

  ---

  Contoh Soal 2
  Balok kayu bermassa 100 kg diletakan di lantai dan ditarik dengan koefisien gesek statis kotak dengan lantai 0,5. Berapa besar gaya gesek statisnya?
  penyelesaian:
  Diketahui :
  m=100 kg
  μs =0,5
  g= 9,8 m/s²
  ditanya: fs…………….?
  jawab :
  fs= μs . N
  = μs .( m.g)
  = 0,5 . (100 kg . 9,8m/s²)
  = 490 N
  Jadi, Besar gaya statis nya yaitu 490 N

  ---

  Semoga apa yang diulas diatas bermanfaat bagi pembaca. Sekian dan terimakasih.

Sumber