PR I

PERGERAKAN RODA KENDARAAN BERMOTOR AKIBAT

GESEKAN

Secara prinsip mobil terdiri dari tiga bagian utama. Yang pertama adalah mesin

sebagai sumber tenaga, kemudian ada pembalap dan sistem kemudi yang bertugas memberi

arah pada mobil, dan yang terakhir adalah ban sebagai satu-satunya komponen yang bertugas

mengkonversi tenaga mesin dan arah tadi menjadi performa mobil yang sesungguhnya

berupa kecepatan dan kemampuan bermanuver. Apabila kualitas ban kurang baik, maka

power mesin serta skill pembalap menjadi sia-sia, karena tidak ”terdeliver” secara maksimum

menjadi performa yang sesungguhnya. Karena itulah ban mendapat banyak bantuan dari

komponen-komponen aerodinamika dan suspensi dalam menjalankan tugasnya.

Ban (roda) merupakan komponen yang penting bagi kendaraan. Semua gaya-gaya

penggerak yang menimbulkan pergerakan kendaraan bermotor (mobil) dihasilkan oleh ban

(roda). Di dalam kendaraan, semua kontrol utama dan gaya-gaya yang berpengaruh pada

kendaraan terletak pada ban (roda), kecuali gaya aerodinamik yang dihasilkan oleh fluida

lingkungan, dalam hal ini udara. Dapat dikatakan bahwa kontrol terhadap gaya pada

kendaraan yang menentukan apakah kendaraan tersebut akan berbelok, melakukan

pengereman, dan mengalami percepatan dihasilkan oleh kontak antara ban (roda) dengan

jalan yang luasnya tidak kurang daripada telapak tangan laki-laki dewasa. Pemahaman

terhadap keterkaitan antara ban (roda), kondisi operasi dari ban (roda) tersebut, dan gaya-

gaya serta momen yang dihasilkan oleh ban (roda) tersebut merupakan suatu aspek yang

penting terhadap karakteristik dinamik dari kendaraan secara keseluruhan.

Ban (roda) memegang peranan penting bagi kendaraan, ada tiga fungsi dasar ban

(roda) bagi kendaraan, yaitu:

1. Menahan beban pada arah vertikal, ketika mengalami gangguan dari kondisi jalan yang

tidak rata.

2. Menghasilkan gaya pada arah longitudinal ketika mengalami percepatan atau

pengereman.

3. Menghasilkan gaya pada arah lateral ketika menikung.

Kendaraan bermotor seperti mobil mampu bergerak ke segala arah tanpa dibatasi jalur

atau track sesuai dengan perintah dari pengemudi kendaraan. Pergerakan Ban (roda) dari

kendaraan bermotor tersebut tidak lain disebabkan oleh adanya gaya gesekan antara ban

(roda) tersebut dengan jalan raya.

Gambar 1: Gesekan antara ban dengan jalan menyembabkan Roda (ban) Menggelinding

Gaya Gesekan

Gesekan adalah gaya yang melawan gerakan yang terjadi pada dua permukaan yang

bersentuhan. Arah gayanya sejajar dengan permukaan dan berlawanan dengan sentuhan

antardua permukaan. Syarat terjadinya gesekan adalah benda harus bersentuhan dengan

benda lain atau sesuatu yang lain dan sebuah gaya luar harus dikerjakan pada benda tersebut

yang tujuannya untuk menggerakkannya. 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.

Jenis-jenis gerakan menentukan jenis gesekannya. Jenis-jenis gesekan tersebut antara

lain sliding (meluncur), rolling (menggelinding), dan fluid friction (gesekan zat alir). 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. Jika benda tidak bergerak, maka

gesekannya disebut dengan gesekan statis. Jika gaya yang dikerjakan cukup untuk

menggerakkan benda, maka gesekannya disebut dengan kinetik. Penyebab terjadinya gesekan

adalah kombinasi dari tiga hal, yakni kekasaran permukaan, gaya tarik menarik antarmolekul

tak sejenis, dan deformasi.

Gaya gesek dapat merugikan dan dapat juga 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 (roda) mobil dengan jalan, mobil hanya akan slip dan tidak membuat mobil

dapat bergerak.

Prinsip Pergerakan Ban (Roda) Kendaraan Bermotor Akibat Gesekan

Ban bekerja dengan memanfaatkan gaya gesek permukaannya dengan permukaan

aspal yang dikenal dengan istilah ”grip”. Ada dua faktor yang mempengaruhi grip yaitu gaya

vertikal dari ban terhadap aspal dan koefisien gesek antar permukaan yang saling

bersinggungan. Gaya vertikal adalah hasil jumlah antara berat mobil plus pembalap yang

diterima masing-masing ban ditambah dengan gaya ke bawah akibat aerodinamika yang

dinamakan dengan downforce. Sedangkan koefisien gesek adalah fungsi dari sifat permukaan

ban dan permukaan aspal.

Dalam hal pergerakan ban (roda) kendaraan bermotor, gesekan yang terjadi

merupakan gesekan menggelinding. Ketika sebuah bola atau roda bersentuhan dengan benda

padat dan sebuah gaya dikerjakan pada roda tersebut, roda akan mulai menggelinding karena

gesekan pada titik sentuh dengan permukaan lainnya. Ini merupakan gesekan awal untuk

roda. Sekali roda mulai menggelinding, akan ada sebuah gaya yang resistif yang

memperlambat gerakan roda pada permukaan lainnya. Gaya ini dikenal sebagai gesekan

menggelinding.

Gambar 2: Ilustrasi Gesekan Ban dan Jalan

Ketika sebuah gaya dikerjakan pada roda tidak cukup untuk mengalahkan gaya gesek

statis, roda akan mulai bergerak. Jika gaya yang dikerjakan lebih besar dari pada tahanan

statis, maka roda akan selip atau berputar ditempat. Roda akan menggelinding juga, tetapi

tidak dengan laju yang sama dengan kasus yang pertama. Sebuah contoh yang bagus adalah

mempercepat sebuah mobil dijalan yang basah. Jika Anda menekan pedal gas terlalu keras,

maka roda akan selip dan mobil tidak akan bergerak maju sebagaimana ketika Anda menekan

pedal gas lebih lunak.

Memperlambat Penggelindingan/Pergerakan Roda

Ketika roda berputar, gesekan antara dua permukaan, yakni roda dan jalan akan

memperlambat laju roda. Lazimnya, gesekan menggelinding lebih kecil dari pada gesekan

meluncur. Sebuah roda dapat menggelinding hingga jarak tertentu sebelum nantinya

melambat dan berhenti. Namun, ada keadaan-keadaan dimana gesekan menggelinding

bernilai besar. Cobalah mengendarai sepeda diatas pasir, maka roda akan lebih cepat

melambat.

Salah satu manfaat dari gesekan menggelinding adalah bahwa nilainya jauh lebih

kecil dari pada gesekan meluncur. Ketika Piramida Agung dibangun pada masa Mesir kuno,

para pekerja menggunakan gelondongan kayu sebagai roda dibawah balok granit raksasa dari

pada mendorongnya menyusuri tanah.

Gambar 3: Roda dapat mengurangi gesekan ketika menggerakkan balok granit

Penyebab munculnya gesekan menggelinding sama dengan penyebab munculnya

gesekan meluncur, yakni kekasaran permukaan bahan, adhesi antar bahan, dan resistansi

deformasi. Jalan raya dibuat permukaannya kasar agar terjadi gaya gesekan antara ban mobil

dan permukaan jalan raya sehingga mobil dapat bergerak atau tidak mudah tergelincir. Tanpa

gesekan, roda mobil tidak akan dapat berputar dan mobil pun tidak dapat bergerak.