MAKALAH LAPORAN PRAKTIKUM FENOMENA DASAR MESIN

ALAT UJI GAYA GESEK

Nama: Bayu Kristianto NIM: 41312320003Prodi: Teknik MesinTugas : Praktikum Fenomena Dasar

JURUSAN TEKNIK MESINFAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS MERCU BUANACIBUBUR2014

GAYAGESEKAN

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 berbentukpadat, 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. 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 dan juga bermanfaat. Panas pada porosyang berputar, engsel pintu 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. 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) pada permukaan daun (misalnya setetes air di atas daun keladi).1. Gaya gesek statisGaya 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 s, 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 = s 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 KinetisGaya gesek kinetis (atau dinamis) terjadi ketika dua benda bergerak relatif satu sama lainnya dan saling bergesekan. Koefisien gesek kinetis umumnya dinotasikan dengan k dan pada umumnya selalu lebih kecil dari gaya gesek statis untuk material yang sama.Yang memperngaruhi gaya gesek adalah sebagai berikut :1. Koefisien gesekan ( ) adalah tingkat kekasaran permukaan yang bergesekan. Makin kasar kontak bidang permukaan yang bergesekan makin besar gesekan yang ditimbulkan. Jika bidang kasar sekali , maka = 1. Jika bidang halus sekali , maka = 0.2. Gaya normal (N) adalah gaya reaksi dari bidang akibat gaya aksi dari benda. Makin besar gaya normalnya makin besar gesekannya.Cara merumuskan gaya normal adalah dengan memakai persamaan hukum I Newton, yaitu ; Benda di atas bidang datar ditarik gaya mendatarN = w = m.g Benda di atas bidang datar ditarik gaya membentuk sudut Benda di atas bidang miring membentuk sudut

Koefisien Gesekan

Gambar 1. Gambar 1. Melukiskan percobaan untuk menentukan koefisien gesekan statis dan kinetis dengan teknik bidang horizontal menggunakan sebuah dynamometer.Mulai dari gaya P kecil, perbesarlah tarikan anda sampai suatu saat anda merasa benda tepat akan bergerak. Pada saat itu, bacalah angka yang yang di tunjukkan oleh skala dinamometer. Angka menunjukkan besar gaya gesekan statis maksimum. dengan demikian, koefisien gesekan statis dapat di hitung dengan : ; dengan N =berat bendaKetika benda bergerak, aturlah besar gaya P sedemikian rupe sehingga benda bergerak debgab kecepatan tetap. ketika benda bergerak dengan kecepatan tetao, bacalah skala dinamometer. Angka ini menunjukkan besar gaya gesekan kinetis. Dengan demikian, koefisien gesekan kinetis dapat di hitung :

; dengan N =berat benda

Kemudian dalam percobaan sebuah balok dengan berat W ditarik ke kanan oleh gaya P dengan kelajuan tetap di atas permukaan mendatar yang kasar.Gaya normal yang dikerjakan oleh permukaan pada balok (N). arah gaya gesekan fryang selalu melawan gerakan relatif Gaya geseknya dapat diukur secara tidaklangsung, yaitu Dengan menghubungkan neraca pegas dengan balok tertentu dan mengukur gaya P. oleh karena P itu bergerak dengan kelajuan tetap, maka gaya P itu besarnya sama dengan gaya gesekan.

Gambar 2.

SekarangsebuahbalokkeduaberatWdi letakkandiatasbalokyangpertama seperti gambar diatas. Berat totalnya sekarang adalah w + w, dan jelaslah pula bahwa gaya keatas akan lebih besar dari pada yang dahulu (gambar 1) yaitu sama dengan w +w, dengan percobaan ternyata bahwa pertambahan gaya gesekan sebanding dengan gaya normal.fr/fr= N/N,ataufr/N= fr/N = konstan.apabila untuk menyatakan gaya konstan itu dipergunakan hurup yunani , kita dapatmenuliskan:fr/N =,atau fr =.Nperbandingan konstan , itu disebut dengan koefisien gesek yang harganya tergantung dari sifat-sifat permukaan-permukaan benda itu.

Data Percobaan Tujuan Percobaan Menentukan Koefisien gesek dari material yang berbeda Mendemontrasikan gaya gesek yang terjadi pada benda uji dengan kecepatan berbedaAlat yang digunakan Motor Balok kayu, besi atau asbes Benang Anak Timbangan (Beban) Katro Dinamometer Papan Luncur Bidang kerjaLangkah-langkah percobaan Untuk pengukuran dan penentuan koefisien gesekan pada bidang datar Atur papan luncur dengan dengan posisi mendatar ( = 0) Letakkan balok kayu , besi atau asbes pada diatas bidang tersebut Berikan beban pada material benda uji Dengan perlahan-lahan motor bergerak sampai saat balok mulai akan bergerak catatlah harga Ulangi percoban sebanyak 5 kali Lakukan percobaan yang sama dengan beban yang berbeda dan balok yang berbeda.Langkah-langkah percobaanData uji gaya gesek antara besi dengan asbesDengan rumus

F= Gayam = Masag = GravitasiHail pengamatan setelah dilakukan Uji Data percobaan uji gesek menggunakan Asbes-Asbes

NoMassa Gaya

1100 gr4 N

2250 gr12 N

3350 gr24 N

4500 gr34 N

5450 gr30 N

61250 gr88 N

Tabel 1. Data Hasil percobaan uji gesek (Asbes asbes)

Tabel 2. Data Grafik bar chart respons gayaterhadap perubahan beban ( Asbes asbes)

Data percobaan uji gesek menggunakan Besi-Asbes

NoMassa Gaya

1250 gr2 N

2300 gr4 N

3500 gr12 N

4700 gr18 N

5850 gr26 N

61000 gr30 N

Tabel 3. Data Hasil percobaan uji gesek (Besi Asbes)

Tabel 4. Data Grafik bar chart respons gayaterhadap perubahan beban (Besi Asbes)

KesimpulanBerdasarkanpercobaan,dapatdisimpulkanbahwanilaikoefisiengesekdapat ditentukan oleh massa yang berbeda-beda dan dengan kecepatan tetap. Sebelum menentukankoefisien gesek, gaya gesek yang terjadi ditentukan terlebih dahulu. Nilai koefisien gesektergantung dari permukaan benda yangsaling bersinggungan.PentupDemikian laporan prktikum fenomena dasar Teknik Mesin, saya ucapkan banyak terima kasih terutama kepada Dosen yang telah memberikan kesempatan untuk melaksanakan praktikum, dan para Asisten dosen yang telah berkenan memberikan bimbingan dalam plaksanaan praktikum.Maka dari itu mohon maaf bila ada kesalahan kata atau penempatan susunan laporan, saya mohon kritik dan saran untuk menuju kesempurnaan.

Makalah Fenomena Dasar Teknik Mesin Universitas Mercu BuanaPage 1