23 Contoh Gaya Gesek yang Menguntungkan dan Merugikan

Daftar Materi Fisika

• 1. Besaran Fisika
• 2. Vektor dan Resultan
• 3. Mekanika (Kinematika dan Dinamika)
• 4. Fisika Optik
• 5. Suhu dan Kalor

Advertisement

Baca Juga:

Gesekan mungkin bukan istilah baru bagi kalian. Gesekan terjadi jika ada dua benda yang bersinggungan satu sama lain. Dalam fisika, gesekan disebut juga gaya gesek yaitu gaya yang diakibatkan dua benda bersinggungan, jika pada sebuah benda bekerja gaya tertentu sehingga benda bergerak, maka arah gaya gesek berlawanan dengan arah gerak benda. Gaya gesek disimbolkan dengan huruf f (friction).

Besarnya gaya gesek yang bekerja pada suatu benda dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu sebagai berikut.

■ Tingkat kekasaran permukaan benda yang bersinggungan

Bidang yang kasar mempunyai gaya gesekan lebih besar daripada bidang yang licin. Kasar dan licinnya bidang dinyatakan dengan suatu angka yang disebut koefisien gesek (μ). Bidang kasar memiliki koefisien gesek yang besar, sedangkan bidang yang licin sempurna memiliki koefisien gesekan sama dengan nol. Dengan demikian, rentang nilai koefisien gaya gesek adalah sebagai berikut.

0 ≤ μ ≤ 1 ………. Pers. (1)

■ Gaya normal

Gaya gesekan berbanding lurus dengan gaya normal (N). Sehingga rumus atau persamaan gaya gesek ditulis sebagai berikut.

f = μN ………. Pers. (2)

Dengan f dinyatakan dalam Newton. Persamaan (2) di atas menunjukkan bahwa gaya gesek tidak dipengaruhi oleh luas permukaan kedua bidang yang bersinggungan atau bersentuhan.

Menurut Leonhard Euler, dilihat dari gerakannya, gaya gesek dibagi menjadi dua macam, yaitu gaya gesek statis (statik) dan gaya gesek kinetis (kinetik).

■ Gaya gesek statis

Gaya gesek statis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang diam atau hampir bergerak. Jika gaya gesek bekerja pada benda yang diam maka disebut gaya gesek statis (fs) sedangkan apabila gaya gesek bekerja pada benda yang tepat akan bergerak, maka disebut gaya gesek statis maksimum (fsmaks). Gaya gesek statis dirumuskan sebagai berikut.

fs = μsN ………. Pers. (3)

Keterangan:

fs = gaya gesek statis (N)

μs = koefisien gesek statis

■ Gaya gesek kinetis

gaya gesek kinetis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak. Gaya gesek kinetis dilambangkan dengan fk. Gaya ini termasuk gaya dissipatif, yaitu gaya dengan usaha yang dilakukan akan berubah menjadi kalor (panas). Hubungan antara gaya gesek, koefisien gesek kinetis (μk), dan gaya normal diberikan dalam persamaan berikut ini.

fk = μkN ………. Pers. (4)

Keterangan:

fk = gaya gesek kinetik (N)

μk = koefisien gesek kinetik

Dalam kehidupan sehari-hari banyak sekali contoh gaya gesek. Sebagian dari gaya gesekan bersifat merugikan, tetapi tidak sedikit peristiwa gesekan yang memberikan manfaat atau keuntungan bagi manusia. Nah, pada kesempatan kali ini kita akan membahas macam-macam gaya gesek yang menguntungkan dan merugikan bagi manusia. Silahkan kalian simak baik-baik.

Contoh Gaya Gesek yang Menguntungkan

Berikut ini adalah beberapa contoh gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari yang bersifat menguntungkan atau bermanfaat bagi kehidupan manusia. Gaya-gaya gesek itu antara lain sebagai berikut.

1. Gesekan kaki dengan jalan

Gesekan antara kaki kita dengan jalan menyebabkan kita dapat berjalan. Kita lebih mudah berjalan di tanah dengan gaya gesek yang besar daripada berjalan di jalan yang licin dengan gaya gesek kecil.

2. Ban kendaraan dibuat beralur

Ban kendaraan (sepeda, sepeda motor, mobil, dan sebagainya) dibuat beralur untuk memperbesar gaya gesek ban dan dengan jalan. Jika ban kendaraan halus, kemungkinan kecelakaan akan lebih mudah terjadi.

3. Gesekan antara parasut dan udara

Gesekan udara dimanfaatkan oleh penerjun payung. Dengan menggunakan parasut, penerjun dapat sampai di bumi dengan selamat.

4. Desain mobil balap yang aerodinamis

Dalam balap mobil, badan mobil balap dibuat aerodinamis. Dengan badan mobil yang aerodinamis, gesekan dengan udara menjadi sangat kecil sehingga mobil dapat melaju dengan kecepatan penuh. Bentuk aerodinamis ini juga digunakan pada kereta api supercepat yang dapat melaju dengan kecepatan 261,8 km/jam. Selain itu, pesawat juga menggunakan bentuk aerodinamis. Pesawat Concorde bahkan dapat terbang dengan kecepatan 2.150 km/jam.

5. Gaya gesek antara rem dan cakram

Seperti yang telah kalian ketahui, gaya gesek berfungsi untuk menghambat laju benda. Pernahkah kalian menaiki kendaraan? Bayangkan jika kendaraan yang kalian tumpangi ternyata tidak dilengkapi rem, tentu akan sangat berbahaya. Adanya rem dapat membuat laju kecepatan kendaraan dapat diperlambat dan dikendalikan. Rem dan cakram saling bergesekan untuk menghasilkan gaya gesek yang arahnya berlawanan dengan gerak kendaraan.

6. Gaya gesek antara penghapus dan tulisan

Tentu kalian pernah menulis di kertas dengan pensil atau di papan tulis dengan spidol. Saat tulisan yang dibuat ternyata salah, kalian pasti akan menghapus tulisan tersebut. Nah, proses menghapus tulisan tersebut ternyata menggunakan penerapan gaya gesek. Penghapus yang digerakkan maju mundur dapat menciptakan gaya yang dapat melepaskan partikel pensil atau spidol di kertas atau papan tulis.

7. Gaya gesek antara gergaji dan kayu

Jika kalian pernah pergi ke tukang mebel tentu kalian tidak asing lagi dengan peristiwa pemotongan kayu dengan gergaji. Ikatan molekul kayu yang merupakan benda padat terbilang sangat kuat. Untuk dapat memotongnya, dibutuhkan gaya yang cukup besar. Salah satu cara untuk menghasilkan gaya yang besar adalah dengan menciptakan gesekan pada molekul kayu tersebut. oleh karenanya, gergaji dibuat runcing, tipis, dan bergerigi untuk menghasilkan gaya gesek yang besar agar dapat memotong kayu.

8. Gaya gesek antara amplas dan kayu

Penggunaan amplas merupakan contoh penerapan gaya gesek yang menguntungkan. Amplas digunakan untuk menghaluskan permukaan suatu benda baik yang terbuat dari kayu maupun logam. Dengan permukaannya yang kasar, amplas menghasilkan gaya gesek yang sagat besar sehingga mampu membuat permukaan benda lain yang bersinggungan dengannya menjadi halus.

9. Gaya gesek antara bow (busur) dengan senar biola

Biola merupakan salah satu jenis alat musik yang dimainkan dengan cara digesek. Gesekan yang terjadi antara busur dengan senar biola akan menghasilkan suara yang merdu dan enak didengar. Dengan demikian, dalam dunia seni, gaya gesek juga dapat memberikan keuntungan.

10. Gesekan antara dua telapak tangan

Apa hal pertama kali yang akan kalian lakukan ketika sedang kedinginan? Ya tentu saja kita akan menggesek-gesekkan kedua telapak tangan kita. Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, gaya gesek termasuk gaya dissipatif, yaitu gaya dengan usaha yang dilakukan akan berubah menjadi kalor (panas). Dengan menggesek-gesekkan kedua telapang tangan secara kontinu maka akan menimbulkan panas yang dapat sedikit menghangatkan tubuh kita.

11. Gesekan antara atmosfer dan meteor

Tentunya kalian pernah menyaksikan peristiwa bintang jatuh atau meteor di malam atau bahkan siang hari. Sebenarnya ketika meteor masih berada di luar angkasa, ukurannya sangat besar sekali. Dan ketika meteor memasuki atmosfer bumi, maka akan terjadi gesekan antara permukaan meteor dengan atmosfer. Gesekan ini menghasilkan panas dan membakar meteor tersebut. Semakin lama meteor terbakar maka massa meteor semakin berkurang. Akibatnya ketika sampai di permukaan bumi, ukuran meteor menjadi sangat kecil. Bahkan sudah habis dahulu di atmosfer. Coba kalian bayangkan seandainya tidak ada gaya gesek di atmosfer, tentu jatuhnya meteor yang berukuran raksasa akan membahayakan kehidupan di bumi.

12. Gesekan antara pena dengan kertas

Kita dapat membuat tulisan di atas kertas dengan pena dikarena ada gesekan antara pena dan kertas. Seandainya saja permukaan kertas itu licin seperti plastik, tentu kita tidak dapat menulis di atas kertas tersebut.

13. Proses menyalakan korek api

Ketika batang korek api kita gesekkan pada bagian pinggir kotak kemasannya, maka batang korek api akan terbakar. Hal ini karena pengaruh gaya gesek yang dapat menimbulkan panas antara dua permukaan yang bersentuhan. Panas ini kemudian dapat membakar batang korek api.

Contoh Gaya Gesek yang Merugikan

Berikut ini adalah beberapa contoh gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari yang bersifat merugikan bagi kehidupan manusia. Gaya-gaya gesek itu antara lain sebagai berikut.

1. Gesekan antara ban kendaraan dengan aspal

Gesekan antara ban dengan aspal mengakibatkan ban menjadi aus. Ban yang aus ini dapat menyebabkan kendaraan tergelincir sehingga sangat membahayakan bagi pengguna kendaaraan di jalan terutama di jalan raya.

2. Gesekan antarkomponen mesin kendaraan

Dalam mesin kendaraan, terdapat proses pembakaran yang menciptakan gerakan-gerakan mekanik. Gerakan-gerakan antara benda-benda yang saling bertautan di dalam mesin membuat mesin mengalami aus. Aus ini disebabkan karena adanya geya gesek yang besar. Untuk memperkecil gaya gesek antarkomponen dalam mesin, diperlukan pelumas seperti oli atau minyak sehingga mesin tidak cepat panas saat digunakan.

3. Gesekan kendaraan dengan udara

Berbeda halnya dengan gesekan antara parasut dengan udara, gesekan yang terjadi antara kendaraan, misalnya mobil dengan udara dapat memperlambat kelajuannya. Sehingga dibutuhkan tenaga mesin ekstra agar kecepatannya bertambah. Dengan semakin besarnya tenaga mesin yang dibutuhkan maka juga dibutuhkan bahan bakar yang lebih banyak.

4. Gesekan antara gear dan rantai kendaraan

Sepeda motor bergerak karena adanya tarikan rantai yang memutar gear ban belakang kendaraan. Selain gear dapat bergerak, gear juga mengalami gaya gesek dari rantai yang terus berputar. Gaya gesek ini membuat gear mengalami keausan bila terlalu sering digunakan. Gigi-gigi gear yang tajam, lambat laun akan menjadi tumpul dan harus diganti.

5. Gaya gesek antara alas kaki dan aspal

Sepatu dan sandal yang kita gunakan terus, maka lambat laun alasnya akan menipis. Ini disebabkan gaya gesek antara alas kaki dan aspal yang bekerja terus menerus. Menipisnya alas kaki karena hal tersebut merupakan contoh gaya gesek yang merugikan. Kita harus membeli sepatu atau sandal baru bila alasnya sudah semakin tipis.

6. Gaya gesek antara permukaan benda dengan lantai

Pernahkah kalian menarik karung berisi beras? Jika pernah, coba kalian bayangkan lebih sulit mana menarik karung di atas lantai keramik dengan menarik karung di atas tanah. Jawabannya tentu akan lebih sulit bila menarik karung di atas tanah. Mengapa demikian? Alasannya adalah gaya gesek yang dihasilkan antara karung dengan tanah lebih besar daripada karung dengan keramik. Semakin besar gaya gesek, maka memerlukan usaha yang besar pula untuk menggerakkan suatu benda.

7. Gesekan antara air laut dan badan kapal

Gesekan air laut pada kapal laut akan menghambat laju kapal. Untuk mengurangi gaya gesekan ini bagian kapal yang bersentuhan langsung dengan air dipisahkan dengan pelampung berisi udara. Selain itu bagian depan kapal dibuat lebih runcing agar bisa menembus gesekan ombak air laut.

8. Gesekan atmosfer dengan roket

Jika meteor dari ruang angka menuju bumi mendapat gesekan atmosfer dan bisa terbakar, maka hal ini juga berlaku pada peristiwa peluncuran roket dari bumi ke ruang angkasa. Akibat gesekan dengan atmosfer, maka badan roket akan terbakar. Agar bagian dalam roket tidak ikut terbakar, maka badan roket dilapisi dengan logam yang superkuat.

9. Gesekan pada engsel pintu dan jendela

Jika engsel-engsel pintu atau jendela di rumah kalian tidak diberi minyak atau pelumas secara berkala maka ketika pintu atau jendela dibuka akan menimbulkan bunyi yang tidak enak didengar. Bunyi ini ditimbulkan karena ada gesekan antarlogam pada engsel.

10. Gesekan antara roda kereta api dengan rel

Roda kereta api yang melaju di atas rel baja mendapat gesekan sangat besar sehingga kereta tidak dapat mencapai kelajuan yang tinggi. Saat ini para ilmuwan fisika sedang meneliti tentang superkonduktor yaitu suatu material yang tidak memiliki hambatan listrik di bawah suatu nilai suhu tertentu. Superkonduktor ini dapat menolak magnet sehingga dapat mengangkat magnet. Sekarang produknya dapat dilihat dari kereta magnet yaitu Maglev.