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/