gaya gesek

20
Gaya gesek adalah gaya yang berarah melawan gerak benda atau arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah benda bersentuhan. Gaya gesek akan semakin berat jika permukaan benda yang saling bergesekan semakin kasar, semakin berat, dan juga luas benda tersebut. 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. 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. 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. A. 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

Upload: aguscliver

Post on 23-Jun-2015

11.187 views

Category:

Documents


18 download

TRANSCRIPT

Page 1: 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. Gaya gesek akan semakin berat jika permukaan benda

yang saling bergesekan semakin kasar, semakin berat, dan juga luas benda

tersebut. 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. 

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.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. 

A. 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).B. 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

Page 2: Gaya gesek

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 sebagaigaya 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.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.

Sumber : id.wikipedia.org & catatan penulis.$6.00 Welcome Survey After Free Registration!

Page 3: Gaya gesek

GAYA GESEK DAN PENGARUHNYADALAM KEHIDUPAN MANUSIA

MAKALAHDisusun untuk memenuhi tugas matakuliah Bahasa Indonesia

Keilmuan yang dibina oleh Bapak Didin Widyartono, S.S, M.Pd

OlehKhusnul Khotimah(109321422607)

UNIVERSITAS NEGERI MALANGFAKULTAS MATEMATIKA DANILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN FISIKADesember 2009

KATA PENGANTARPuji syukur saya panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan petunjuk-Nya, saya dapat menyelesaikan penuisn makalah tentang gaya tentang gaya gesek.Makalah ini saya susun untuk memenuhi tugas mata kuliah Bahasa Indonesia Keilmuan yang dibimbing oleh Bapak Didin Widyartono.Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada semua pihak, yang namanya tidak bisa saya sebutkan satu per satu, yang telah membantu menyiapkan dan memberikan masukan dalam menyusun makalah ini.Kami telah melakukan berbagai upaya demi kesempurnaan makalah ini, namun dalam penyusunan makalh ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan, seperti kata pepatah, tiada gading yang tak retak. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang dapat dijadikan masukan dalam menyempurnakan makalah ini di masa yang akan datang.Saya berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Selain itu, makalah ini bisa dijadikan sebagai media pembelajaran fisika.

Malang, 6 November 2009Penulis

BAB 1PENDAHULUAN

1.1Latar Belakang MasalahFisika adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Salah satu yang kita pelajari dalam fisika adalah gaya. Purwanto (2005) mengatakan “secara umum, gaya didefinisikan sebagai sesuatu yang dapat mengubah keadaan gerak suatu benda. Suatu benda dapat bergerak karena mendapat gaya. Gaya juga dapat mempercepat atau memperlambat gerak benda. Selain itu, gaya juga dapat

Page 4: Gaya gesek

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 Rumusan MasalahDari latar belakang masalah di atas, maka rumusan masalahnya adalah sebagai berikut.1. Apa yang dimaksud dengan gaya gesek?2. Bagaimana asal gaya gesek?3. Apa macam-macam gaya gesek?4. Apa saja manfaat dan kerugian yang ditimbulkan oleh adanya gaya gesek dalam kehidupan manusia?

1.3 Tujuan PenelitianDari rumusan masalah di atas, maka tujuan yang ingin dicapai adalah sebagai berikut.1. Mengetahui apa yang dimaksud gaya gesek.2. Mengetahui asal gaya gesek.3. Mengetahui macam gaya gesek.4. Mengetahui manfaat dan kerugian yang ditimbulkan oleh adanya gaya gesek dalam kehidupan manusia.

BAB 2PEMBAHASAN

2.1 Pengertian Gaya gesekPernahkah anda jatuh terpeleset karena menginjak sesuatu yang licin? Kita bisa terpeleset ketika menginjakkan kaki pada sesuatu yang licin karena tidak ada gaya gesek yang bekerja. Tanpa gaya gesek, kita tidak akan bisa berjalan, roda sepeda motor atau mobil juga tidak akan bisa berputar. Demikian juga berita di televisi dan surat kabar yang mengatakan bahwa pesawat terbang tergelincir merupakan salah satu bukti. Kehidupan kita sehari-hari tidak terlepas dari bantuan gaya gesekan, walaupun terkadang kita tidak menyadarinya. Dalam pembahasan mengenai hukum Newton, kita akan selalu berhubungan dengan gaya gesekan.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 disini tidak harus berbentuk padat, tetapi dapat pula berbentuk cair, atau pun gas. 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. ”Gaya gesek pada benda mempunyai arah yang selalu berlawanan dengan kecenderungan arah gerak benda” (Sumarjono, 2005).Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.Gesekan biasanya terjadi di antara dua permukaan benda yang bersentuhan, baik terhadap udara, air atau benda padat. Ketika sebuah benda bergerak di udara,

Page 5: Gaya gesek

permukaan benda tersebut akan bersentuhan dengan udara sehingga terjadi gesekan antara benda tersebut dengan udara, demikian juga ketika bergerak di dalam air. Gaya gesekan juga selalu terjadi antara permukaan benda padat yang bersentuhan, sekali pun benda tersebut sangat licin. Permukaan benda yang sangat licin pun sebenarnya sangat kasar dalam skala mikroskopis. Ketika kita mencoba menggerakkan sebuah benda, tonjolan-tonjolan miskroskopis ini mengganggu gerak tersebut. Sebagai tambahan, pada tingkat atom (ingat bahwa semua materi tersusun dari atom-atom), sebuah tonjolan pada permukaan menyebabkan atom-atom sangat dekat dengan permukaan lainnya, sehingga gaya-gaya listrik di antara atom dapat membentuk ikatan kimia, sebagai penyatu kecil di antara dua permukaan benda yang bergerak. Ketika sebuah benda bergerak, misalnya ketika kita mendorong sebuah buku pada permukaan meja, gerakan buku tersebut mengalami hambatan dan akhirnya berhenti, karena terjadi gesekan antara permukaan bawah buku dengan permukaan meja serta gesekan antara permukaan buku dengan udara, dimana dalam skala miskropis, hal ini terjadi akibat pembentukan dan pelepasan ikatan tersebut.Jika permukaan suatu benda bergeseran dengan permukaan benda lain, masing-masing benda tersebut melakukan gaya gesekan antara satu dengan yang lain. Gaya gesekan pada benda yang bergerak selalu berlawanan arah dengan arah gerakan benda tersebut. Selain menghambat gerak benda, gesekan dapat menimbulkan aus dan kerusakan. Hal ini dapat kita amati pada mesin kendaraan. Misalnya ketika kita memberikan minyak pelumas pada mesin sepeda motor, sebenarnya kita ingin mengurangi gaya gesekan yang terjadi di dalam mesin. Jika tidak diberi minyak pelumas maka mesin kendaraan kita cepat rusak. Contoh ini merupakan salah satu kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek. Kita dapat berjalan karena terdapat gaya gesek antara permukaan sandal atau sepatu dengan permukaan tanah. Jika anda tidak biasa menggunakan alas kaki gaya gesek tersebut bekerja antara permukaan bawah kaki dengan permukaan tanah atau lantai. Alas sepatu atau sandal biasanya kasar/bergerigi atau tidak licin. Para pembuat sepatu dan sandal membuatnya demikian karena mereka sudah mengetahui konsep gaya gesekan. Demikian juga alas sepatu bola yang dipakai oleh pemain sepak bola, yang terdiri dari tonjolan-tonjolan kecil. Apabila alas sepatu atau sandal sangat licin, maka anda akan terpeleset ketika berjalan di atas lantai yang licin atau gaya gesek yang bekerja sangat kecil sehingga akan mempersulit gerakan anda. Ini merupakan contoh gaya gesek yang menguntungkan. Ketika sebuah benda berguling di atas suatu permukaan (misalnya roda kendaraan yang berputar atau bola yang berguling di tanah), gaya gesekan tetap ada walaupun lebih kecil dibandingkan dengan ketika benda tersebut meluncur di atas permukaan benda lain. Gaya gesekan yang bekerja pada benda yang berguling di atas permukaan benda lainnya dikenal dengan gaya gesekan rotasi. Sedangkan gaya gesekan yang bekerja pada permukaan benda yang meluncur di atas permukaan benda lain (misalnya buku yang didorong di atas permukaan meja) disebut sebagai gaya gesekan translasi. Pada kesempatan ini kita hanya membahas gaya gesekan translasi, yaitu gaya gesekan yang bekerja pada benda padat yang meluncur di atas benda padat lainnya.Besarnya gaya gesek yang bekerja pada sebuah benda bergantung pada:a) Gaya normal (N)“Gaya normal adalah gaya reaksi yang muncul ketika dua benda bersentuhan dan arah selalu tegak lurus bidang sentuh. Gaya normal dapat berasal dari berat benda sendiri ditambah pengaruh gaya luar “(Amalia, 2004).b) Koefisien gesekan (µ)Koefisien gesekan suatu bidang bergantung pada halus atau kasarnya permukaan benda tersebut. Hubungan gaya gesek dan koefisien gesekan dinyatakan dalam

Page 6: Gaya gesek

persamaa sebagai berikut.fs = µs.Nfk = µk.NGaya gesek satuannya newton, sedangkan koefisien gesekan tidak bersatuan dan harganya antara 0 dan 1 (0 ≤ µ ≤1).µ = 0 untuk bidang licin sempurnaµ = 1 untuk bidang yang sangat kasar2.2 Asal Gaya gesekLohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.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).2.3 Jenis-jenis Gaya GesekTerdapat dua jenis gaya gesek antara dua buah benda yang padat saling bergerak lurus, yaitu gaya gesek statis dan gaya gesek kinetis.a) Gaya gesek statisGaya gesek statis bekerja pada benda diam hingga tepat akan bergerak sehingga besarnya berubah hingga mencapai nilai maksimum yang diperlukan untuk menggerakkan benda.Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.Gaya gesekan yang bekerja pada dua permukaan benda yang bersentuhan, ketika benda tersebut belum bergerak disebut gaya gesek statik (lambangnya fs). Gaya gesek statis yang maksimum sama dengan gaya terkecil yang dibutuhkan agar benda mulai bergerak. Ketika benda telah bergerak, gaya gesekan antara dua permukaan biasanya berkurang sehingga diperlukan gaya yang lebih kecil agar benda bergerak dengan laju tetap. Ketika benda telah bergerak, gaya gesekan masih bekerja pada permukaan benda yang bersentuhan tersebut.Gaya gesekan statis maksimum antara dua permukaan kering tanpa pelumas memenuhi hukum empiris berikut.“Gaya tersebut dapat dikatakan tidak bergantung kepada luas daerah kontak, dalam batas yang cukup lebar”(Hallyday, 1991).“Besarnya sebanding dengan gaya normal. Gaya normal kadang-kadang disebut juga gaya pembeban (loading force), adalah gaya yang dilakukan oleh benda yang satu pada benda lainnya dalam arah tegak lurus kepada bidang antarmuka keduanya” ( Halliday1991).Perbandingan antara besar gaya gesekan statik maksimum dan besar gaya normal disebut koefisien gesekan statik, yang diberi lambang µs. Jika fs menyatakan besar gaya gesek statik, maka secara matematis dapat dirumuskan:fs ≤ µs.Nµs adalah koefisien gesekan statik dan N adalah gaya normal. Tanda (≤) bisa diganti dengan tanda (=) apabila fs mencapai harga maksimumGaya gesek kinetikGaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak.Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.Gaya gesekan yang bekerja pada dua permukaan benda yang bersentuhan ketika

Page 7: Gaya gesek

benda tersebut bergerak disebut gaya gesek kinetik (lambangnya fk) (kinetik berasal dari bahasa Yunani yang berarti “bergerak”). Ketika sebuah benda bergerak pada permukaan benda lain, gaya gesekan bekerja berlawanan arah terhadap kecepatan benda. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pada permukaan benda yang kering tanpa pelumas, besar gaya gesekan sebanding dengan Gaya Normal.Gaya gesekan kinetik antara 2 permukaan kering tanpa pelumas memenuhi juga hukum yang sama seperti untuk gesekan statik, yaitu:“Gaya ini dapat dikatakan tidak bergantung kepada luas permukaan kontak, dalam batas yang cukup lebar”( Halliday, 1991).“Besarnya sebanding dengan gaya normal”( Halliday, 1991).Perbandingan antara besar gaya gesekan kinetik dan gaya normal disebut koefisien gesekan kinetik, yang diberi lambang µk. Jika fk menyatakan besar gaya gesekan kinetik, maka secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut.fk = µk.NHalliday (1991) mengatakan bahwa “baik µs maupun µk adalah konstanta tak berdimensi, kedua-duanya merupakan perbandingan besar dua buah gaya.Biasanya, untuk pasangan permukaan tertentu, µs > µk “.

Berdasarkan perbedaan tersebut dapat disimpulkan bahwa gaya gesek statis bekerja pada benda diam hingga tepat akan bergerak sehingga besarnya gaya berubah hingga mencapai nilai maksimum yang diperlukan untuk menggerakkan benda. Jadi jika dirumuskan menjadi fs ≤ µs.N. Berbeda dengan gaya gesek statis, gaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak dengan besar gaya yang relatif konstan, bila dirumuskan menjadi fk = µk.N. Tanda persamaan pada kedua gaya gesek tersebut memiliki arti fisis yang harus diperhatikan. Pada gaya gesek kinetis arti tersebut menandakan besar gaya gesek tersebut relatif konstan dan pada gaya gesek statis besar gaya akan terus berubah hingga benda tepat akan bergerak atau bernilai maksimum.2.4 Manfaat dan Kerugian Gaya Gesek Dalam Kehidupan sehari-hariAdanya gaya gesek memberikan dampak bagi kehidupan sehari-hari. Selain memiliki manfaat, gaya gesek juga mempunyai kerugian bagi kehidupan sehari-hari. Ruwanto (2005) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.Gaya gesekan memegang peranan yang cukup besar dalam kehidupan sehari-hari. Minyak pelumas pada mesin mobil dapat mengurangi gesekan antara bagian-bagian yang dapat bergerak. Akan tetapi, tanpa gesekan antara ban dan jalan sebuah mobil tidak dapat bergerak. Gesekan udara dapat mengurangi kelajuan pelari, tetapi tanpa gesekan udara olahraga terjun payung tidak dapat berkembang. Singkatnya, gaya gesekan memegang peranan penting, sehingga perlu dipelajari dengan saksama.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 dan jalan, mobil hanya akan slip dan tidak dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut.1) Manfaat gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hariBeberapa manfaat gaya gesekan yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.a) Membantu benda bergerak tanpa tergelincirKita dapat berjalan di atas lantai karena adanya gaya gesekan antara sepatu dan lantai yang meyebabkan kita tidak tergelincir saat berjalan. Selain itu, permukaan aspal

Page 8: Gaya gesek

jalan raya dibuat agak kasar. Hal ini bertujuan agar mobil tidak slip ketika bergerak di atasnya. Adanya gesekan antara ban dan aspal menyebabkan mobil dapat bergerak tanpa tergelincir.b) Menghentikan benda yang sedang bergerakApa yang akan terjadi apabila sepeda yang kamu naiki tidak memiliki rem? Rem pada sepeda digunakan agar sepeda yang kita naiki dapat berhenti ketika sedang bergerak. Gesekan antara karet rem dan peleg membuat laju sepeda akan semakin lambat ketika direm.2) Kerugian gaya gesekanSelain memiliki manfaat, gaya gesek juga memiliki kerugian dalam kehidupan sehari-hari. Berikut beberapa kerugian yang ditimbulkan oleh adanya gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari.a) Menghambat gerakanGaya gesekan menyebabkan benda yang begerak akan terhambat gerakannya. Adanya gesekan antara ban sepeda dan aspal membuat kita harus mengayuh sepeda dengan tenaga yang lebih besar. Hal ini menunjukkan bahwa gaya gesekan menghambat gerakan suatu benda.b) Menyebabkan ausBan sepeda kita menjadi gundul atau sepatu yang kita pakai untuk sekolah bagian bawahnya menjadi tipis diakibatkan oleh gesekan antara ban atau sepatu dan aspal. Jadi, gesekan menyebabkan benda-benda menjadi aus.

BAB 3PENUTUP

3.1 KesimpulanGaya 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 disini tidak harus berbentuk padat, tetapi 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, cairan, dan gas adalah gaya Stokes.Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.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).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 bergerakAdanya gaya gesek memberikan dampak bagi kehidupan sehari-hari. Selain memiliki manfaat, gaya gesek juga mempunyai kerugian bagi kehidupan sehari-hari. Bambang (2005) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.

Page 9: Gaya gesek

Gaya gesekan memegang peranan yang cukup besar dalam kehidupan sehari-hari. Minyak pelumas pada mesin mobil dapat mengurangi gesekan antara bagian-bagian yang dapat bergerak. Akan tetapi, tanpa gesekan antara ban dan jalan sebuah mobil tidak dapat bergerak.Gesekan udara dapat mengurangi kelajuan pelari, tetapi tanpa gesekan udara olahraga terjun payung tidak dapat berkembang. Singkatnya, gaya gesekan memegang peranan penting, sehingga perlu dipelajari dengan saksama.

3.2 SaranSebaiknya para siswa lebih memperdalam lagi pengetahuannya tentang gaya gesek, karena gaya gesek memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan sehari-hari, sehingga dapat mengetahui manfaat dan kerugian gaya gesek. Penulis berharap makalah ini dapat dijadikan sebagai media pembelajaran fisika.

DAFTAR RUJUKAN

Amalia, Lily. 2004. Fisika 1 Kelas X SMA. Bandung: Penerbit PT RosdakaryaRuwanto, Bambang. 2005. Asaa-Asas Fisika 1A. Yogyakarta: Penerbit YudhistiraPurwanto, Budi. 2004. Fisika Dasar Teori dan Implementasinya. Solo:PT TigaSerangkai Pustaka MandiriHalliday. 1991. Fisika Jilid 1. Jakarta: Penerbit ErlanggaSumarjono, dkk. 2005. Fisika Dasar 1.Malang: Penerbit Universitas Negeri Malang Lohat, Sun Alexander. 2008. Gaya Gesekan – Gesekan Statis dan Kinetis,(Online),(http://www. gurumuda. com/gaya-gesekan/, diakses 4 Oktober 2009)http://id. wikipedia. org/wiki/Gaya_gesekhttp://sinau. forum. st/kelas-12-f3/artikel-dinamika-partikel-t58.htm http://id. wikipedia. org/wiki/Gaya_%28fisika%29http://www. crayonpedia. org/mw/Pengaruh_Gaya_Terhadap_Bentuk_Dan_Gerak_Suatu_Benda_5.1#A._Pengertian_dan_Pengaruh_Gaya This entry was posted on 00.07 and is filed under Makalah . You can leave a response and follow any responses to this entry through the Langgan: Poskan Komentar (Atom) .

1. Pengertian Gaya Gesekan   Pernahkah Anda memperhatikan alas kaki Anda yaitu sepatu atau sandal Anda. Pada saat sepatu atau sandal Anda baru, Anda pasti merasakan betapa nyamannya Anda berjalan. Bandingkan dengan sepatu atau sandal Anda yang lama, dimana alasnya tipis dan aus (gundul). Anda tentu merasa kurang nyaman berjalan, karena Anda khawatir tergelincir atau terpeleset.

Mungkin Anda bertanya mengapa alas sepatu atau sandal yang Anda pakai semakin lama semakin tipis (aus). Hal ini terjadi akibat adanya gesekan antara alas sepatu atau sandal dengan lantai saat Anda berjalan. Gesekan yang terjadi antara alas sepatu atau sandal pada akhirnya menimbulkan gaya yang disebut dengan gaya gesekan.

Meskipun secara mikrokopis akan terasa bahwa bagaimanapun halusnya permukaan benda, pasti akan timbul gaya gesekan karena adanya keterbatasan dalam membuat permukaan benda menjadi licin sempurna.

 

Page 10: Gaya gesek

Beberapa contoh gaya gesekan dapat Anda jumpai dalam kehidupan sehari-hari, misalnya gaya gesekan yang terjadi antara ban mobil atau sepeda motor dengan jalan, gaya gesekan antara head radio tape dengan pita kaset yang menghasilkan bunyi yang merdu hingga gaya gesekan antara pena dengan kertas saat Anda menulis.

Untuk membuktikan adanya gaya gesekan di sekitar Anda, lakukanlah kegiatan berikut ini. Letakkan sebuah balok kayu di atas sebuah meja atau lantai. Doronglah balok kayu tersebut dengan tangan Anda. perhatikan apa yang terjadi. Tentu balok kayu tersebut mula-mula akan bergerak, namun sesaat kemudian balok kayu berhenti.Pernahkah Anda bertanya faktor atau besaran apa saja yang mempengaruhi besarnya gaya gesekan itu? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, silahkan Anda lakukan kegiatan berikut ini. Cobalah Anda dorong sebuah lemari di rumah Anda. Dapatkah lemari tersebut bergerak? Tentu tidak bukan? Mengapa lemari tersebut tidak bergerak? Ya, betul lemari yang didorong dengan gaya F akan bergerak apabila gaya yang diberikannya lebih besar dari gaya penghambat atau gaya gesekannya. Gaya yang menghambat gerak lemari akan semakin besar apabila permukaan lantainya lebih kasar sehingga akan diperlukan gaya dorong F lebih besar lagi agar lemari dapat bergerak. 1.

Gaya Gesekan di Bidang Datar

Dalam bahasan ini Anda akan dijelaskan penurunan persamaan gaya gesekan yang terjadi di bidang datar. Persamaan tersebut hanya sebatas kualitatif saja, sebab analisa kuantitatif terhadap persoalan gaya gesek di bidang datar akan dijelaskan dalam kegiatan belajar 3. Perhatikan sebuah benda (balok) yang terletak di atas lantai datar berikut ini.

 

  Pada balok bekerja beberapa komponen gaya yang dapat Anda uraikan seperti gambar di bawah ini. Anggap balok didorong oleh gaya F ke kanan.  

Page 11: Gaya gesek

Bila benda belum bergerak (diam), maka pada benda berlaku hukum I Newton, perhatikan persamaan berikut ini: , Anda dapat uraikan gaya tersebut dalam arah sumbu x dan sumbu y, sehingga menjadi:

pada sumbu x

F - f = 0

Pada sumbu y

N = m.g

Untuk benda yang bergerak, berlaku hukum II Newton. Sehingga persamaan di atas tidak berlaku untuk benda yang bergerak. Penurunan persamaannya dapat dirumuskan sebagai berikut:Pada sumbu x

F - f = ma, pindah ke ruas kanan dan ma ke ruas kiri, maka F - ma = f atau

f = F - ma

Pada sumbu y

N - W = 0N = W

N = mg

Keterangan : f = gaya gesek (N) F = gaya dorong (N) N = gaya normal (N)W = gaya berat (N)a = percepatan benda (m/s2)

Page 12: Gaya gesek

m = massa benda (kg)

Kekasaran lantai atau permukaan suatu benda din yatakan dengan koefisien gesekan. Besarnya koefisien gesekan sangat tergantung pada kekasaran dari permukaan kedua benda yang saling bersentuhan. Selain itu gaya penghambat atau gaya gesekan juga bergantung terhadap gaya normal yang bekerja pada suatu benda.

Besarnya gaya normal yang bekerja pada suatu benda sebanding dengan gaya berat benda tersebut, perhatikan kembali gambar 2 di halaman dua yang menggambarkan penguraian gaya-gaya yang bekerja pada suatu benda. Mudah bukan? Sekarang silahkan Anda lanjutkan ke materi berikut ini.

2. Gaya Gesekan di Bidang Miring   Secara kualitatif persamaan gaya gesekan pada bidang miring dapat diuraikan sebagai berikut.Perhatikan gambar di bawah ini!

 

Ada dua kemungkinan gerak yang dialami balok di bidang miring tersebut, yaitu: pertama, balok meluncur turun ke bawah dan kedua, balok naik ke atas jika terdapat gaya dorong F yang mendorong balok naik ke atas.Sekarang marilah kita bahas dua kemungkinan tersebut.

2.1 Balok Turun ke Bawah

 

Persamaan gaya yang bekerja pada balok yang turun ke bawah di bidang miring dapat Anda uraikan sebagai berikut.

Perhatikan penguraian gaya-gaya yang bekerja pada balok di bawah ini!

 

  Untuk benda yang bergerak turun, maka pada benda berlaku hukum II Newton. Perhatikan persamaan di bawah ini.Pada sumbu x

Page 13: Gaya gesek

Pada sumbu y :

 2.2 Balon Naik ke Atas

  Untuk benda yang bergerak naik, karena adanya gaya dorong pada benda maka persamaannya dapat dirumuskan sebagai berikut:

Pada sumbu x

Pada sumbu y :

Keterangan:f =gaya gesekan (N)F =gaya dorong (N)N =gaya normal (N)w =gaya berat (N)m =massa benda (kg)

a = percepatan benda (10 )

Page 14: Gaya gesek

g = percepatan gravitasi (10 )

(dibaca alfa) = sudut kemiringan bidang

3. Gaya Gesekan di Bidang Tegak   Gaya gesekan di bidang tegak biasanya dialami oleh sebuah batu yang meluncur turun jatuh dari sebuah bukit yang memiliki sudut kemiringan 900 atau tegak lurus bidang permukaan tanah datar. Agar batu tersebut dapat bergesekan dengan dinding bukit maka umumnya pada batu bekerja gaya luar yang menahan batu tersebut agar selalu menempel pada bukit. Bila Anda analogikan sebuah bukit dengan sebuah dinding rumah maka gaya gesekan yang terjadi di bidang tegak dapat digambarkan sebagai berikut:

 

Pada batu bekerja beberapa komponen gaya yang dapat Anda uraikan dengan menggunakan hukum II Newton, seperti persamaan di bawah ini.

Pada sumbu x:

N - F = 0 atau

N = F

Sedangkan pada sumbu y :

f = mg - ma

Keterangan :

Page 15: Gaya gesek

f =gaya gesekan (N)F =gaya luar (N)N = gaya normal (N)m =massa benda (kg)

g =percepatan gravitasi ( )

Tugas Kegiatan 1

Silahkan Anda mengerjakan di buku latihan.Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini!

1. Pada musim kemarau panjang di hutan dapat terjadi kebakaran, padahal tidak ada sumber api yang nyata di hutan tersebut. Jelaskan dengan prinsip gesekan, bagaimana mungkin hal tersebut dapat terjadi?2.

Ketika penerjun payung belum mengembangkan parasutnya ia jatuh dengan cepat, tetapi setelah parasutnya dibuka ia jatuh dengan lambat. Jelaskan bagaimana gesekan udara mempengaruhi geraknya!

    Umpan balik dan tindak lanjut Cocokkan hasil jawaban Anda dengan kunci jawaban tes mandiri kegiatan belajar 1 yang ada di bagian belakang modul ini. hitunglah jumlah jawaban Anda yang benar. Kemudian gunakan rumus untuk mengetahui tingkat penguasaan materi pada kegiatan belajar 1.

Rumus :

Tingkat penguasaan yang Anda capai

90% - 100% = baik sekali80% - 89% = baik70% - 79% = cukup- 69% = kurang

Kalau Anda mencapai tingkat penguasaan 65% ke atas, Anda dapat meneruskan dengan kegiatan belajar 2. Bagus! Tetapi bila tingkat penguasaan Anda masih di bawah 65% Anda harus mengulangi kegiatan belajar 1, terutama bagian yang belum Anda kuasai.