gesekan - · pdf filegesekan fluida • ketika sebuah benda bersentuhan dengan fluida,...

hogasaragih.wordpress.com

Gesekan

Hoga Saragih


Gaya Gesekan

• Gaya gesekan adalah gaya yang ditimbulkan oleh dua benda yang bergesekan dan arahnya berlawanan dengan arah gerak benda.


Beberapa cara memperkecil gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari:

• Memberikan benda bulat dari besi pada poros roda

• Memberikan pelumas seperti oli atau vaselin pada mesin

• Memberikan roda di bagian bawah benda-benda yang berat agar mudah dipindahkan, seperti lemari es atau lemari pakaian.


• Beberapa kerugian gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari:– Gaya gesekan pada mesin mobil dapat menimbulkan

panas sehingga mobil perlu diberi minyak pelumas.– Gaya gesekan antara ban mobil dan jalan

menyebabkan ban mobil cepat aus. – Gaya gesekan antara udara dan mobil, pesawat

terbang, atau kereta api mengakibatkan kendaraan-kendaraan itu tidak dapat melaju dengan kecepatan penuh.


• Beberapa keuntungan gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari:

• Jalan raya dibuat permukaannya kasar agar terjadi gaya gesekan antara ban mobil dan permukaan jalan raya sehingga mobil dapat bergerak atau tidak mudah tergelincir.

• Sepatu olah raga telapaknya dibuat kasar agar pemain olah raga tidak mudah terpeleset.

• Kita dapat berjalan karena adanya gaya gesekan antara kaki kita dan permukaan lantai.


• Letakkan telapak tangan Anda di atas meja, lalu gerakkan dengan telapak tangan tetap menyentuh alas meja, atau menggesek. Anda akan merasakan gaya yang berlawanan dengan arah gerakan tangan Anda yang disebut dengan gesekan.

• Gesekan terjadi ketika sebuah tuas rem ditekan sehingga bantalan rem membuat gerakan roda melambat, ketika sebuah kapal boat melaju di atas air, dan ketika penerjun bebas jatuh di angkasa.

• Jika tidak terdapat gesekan, maka kapan saja Anda berjalan, maka Anda akan terpeleset seperti ketika Anda berjalan di atas es.

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

• Anda juga tidak dapat menghapus tulisan Anda yang salah ketika Anda menulis dengan pensil.


• Gesekan adalah gaya yang melawan gerakan yang terjadi pada dua permukaan yang bersentuhan. Arah gayanya sejajar dengan permukaan dan berlawanan dengan sentuhan antardua permukaan.


• Ketika Anda mencoba mendorong sebuah kotak yang berat di sepanjang lantai, maka Anda akan merasa sangat sukar ketika pertama kali Anda mencoba menggerakkan kotak tersebut dari keadaan diam.


• Gesekan adalah sebuah gaya yang melawan gesekan yang disebabkan oleh gaya lain yang bekerja pada benda.

• 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.


• Jenis-jenis gerakan menentukan jenis gesekannya. • Jenis-jenis gesekan itu adalah sliding (meluncur), rolling

(menggelinding), dan fluid friction (gesekan zat alir). • 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.


Gesekan meluncur

• Ketika dua buah benda salingbersentuhan dan sebuah gaya dikerjakanuntuk menggeser salah satu benda, makagesekan luncur akan melawan gerakan.

• Jika F merupakan gaya yang mendorongbenda tersebut dan Fr sebagai gayagesek, hubungan antara F dan Fr akanmenentukan apakah benda akan bergerakatau diam sama sekali.

Proses pergantian peran gaya gesek statis menjadi gaya gesek kinetik.hogasaragih.wordpress.com


• Sebuah balok mulai bergerak ketika gaya F yang dikenakanpadanya mengatasi gaya gesekan.

• Dalam ketiga gambar pertama, gaya tersebut diperbesar sedikitdemi sedikit, mulai dari nol sampai mencapai besar .

• Sampai saat ini masih belum ada gerak karena gaya gesekanselalu tepat mengimbangi gaya yang diberikan padanya.

• Ketika besar F melampaui , balok mulai bergerak sepertiditunjukkan oleh gambar keempat.

• Pada umumnya < ; sehingga ada kelebihan gaya ke arahkiri dan balok dipercepat.

• Dalam gambar terakhir F telah dikurangi sehingga samadengan . Gaya netto sama dengan nol dan balok terusbergerak dengan kecepatan konstan.

s Nµ

s Nµ

s Nµ

k Nµ

k Nµ

s Nµ


• Secara eksperimen, ditemukan bahwa gayagesek bergantung pada gaya yang mendorongpermukaan benda, yakni FN, yang merupakangaya normal dan pada sifat permukaan yang bersentuhan. Hasil eksperimen tersebut dapatditulis secara matematis,

f NF Fµ=


• Pada persamaan ini, lambang disebut dengan koefisien gesekan, sebuah konstanta yang besarnya tergantung pada karakteristik permukaanyang bersentuhan.

• FN merupakan gaya yang mendorong permukaan benda. Gaya ini disebutdengan gaya normal, dimana makna “normal” berarti tegak lurus.

• Pada contoh di atas, gaya normal pada balok adalah gaya yang dikerjakanoleh meja, tegak lurus terhadap permukaan. Ketika balok diam dipermukaan yang mendatar, gaya normal yang dikerjakan permukaan padabalok sama dengan berat balok itu sendiri (W).

• Gaya normal permukaan pada balok juga sama dengan gaya balok padapermukaan, karena kedua gaya tersebut adalah pasangan aksi-reaksi.

• Jika Anda menggunakan tangan untuk memberikan gaya tambahan, F, kebawah ada balok, maka gaya yang dikerjakan oleh balok pada meja akanbertambah menjadi F + W. Menggunakan Hukum Ketiga Newton, gayanormal oleh meja ke atas pada buku juga meningkat menjadi F + W.

µ


Gesekan menggelinding

• Ketika sebuah bola atau roda bersentuhandengan benda padat dan sebuah gayadikerjakan pada roda tersebut, roda akanmulai menggelinding karena gesekanpada titik sentuh dengan permukaanlainnya. Ini merupakan gesekan awaluntuk roda.


• Sekali roda mulai menggelinding, akanada sebuah gaya yang resistif yang memperlambat gerakan roda padapermukaan lainnya. Gaya in dikenalsebagai gesekan menggelinding.


Mulai menggelinding

• Ketika sebuah gaya dikerjakan pada rodatidak cukup untuk mengalahkan gayagesek statis, roda akan mulai bergerak.

• Jika gaya yang dikerjakan lebih besardaripada tahanan statis, maka roda akanselip atau berputar di tempat. Roda akanmenggelinding juga, tetapi tidak denganlaju yang sama dengan kasus yang pertama.


• Sebuah contoh yang bagus adalahmempercepat sebuah mobil di jalan yang basah. Jika Anda menekan pedal gas terlalu keras, maka roda akan selip danmobil tidak akan bergerak majusebagaimana ketika Anda menekan pedal gas lebih lunak.


Memperlambat penggelindingan

• Ketika roda berputar, gesekan antara dua permukaan, yakni roda dan jalan akan memperlambat laju roda.

• Lazimnya, gesekan menggelinding lebih kecil daripadagesekan meluncur.

• Sebuah roda dapat menggelinding hingga jarak tertentusebelum nantinya melambat dan berhenti.

• Namun, ada keadaan-keadaan dimana gesekanmenggelinding bernilai besar. Cobalah mengendaraisepeda di atas pasir, maka roda akan lebih cepatmelambat.


Lebih kecil daripada meluncur

• Salah satu manfaat dari gesekanmenggelinding adalah bahwa nilainya jauhlebih kecil daripada gesekan meluncur.

• Ketika Piramida Agung dibangun padamasa Mesir kuno, para pekerjamenggunakan gelondongan kayu sebagairoda di bawah balok granit raksasadaripada mendorongnya menyusur tanah.

hogasaragih.wordpress.comRoda dapat mengurangi gesekan ketika menggerakkan balok granit


Penyebab timbulnya gesekan menggelinding

• Penyebab munculnya gesekan menggelinding sama dengan penyebab munculnya gesekan meluncur, yakni kekasaran permukaan bahan, adhesi antarbahan, dan resistansi deformasi.


Gesekan fluida

• Ketika sebuah benda bersentuhan dengan fluida, seperti zat cair atau gas, dan sebuah gaya dikerjakan pada salah satu dari keduanya (benda atau fluida), maka muncul gaya gesek yang menghambat gerakan.

• Contoh gesekan fluida antara lain terjadi ketikaair mengalir melalui pipa, sebuah pesawatterbang yang sedang terbang, dan pelumasyang melumasi bagian mesin yang bergerak.


Statis dan kinetis

• Jika viskositas atau kekentalan fluida besar, makakemungkinan tidak adanya gerakan akibat gesekandapat terjadi.

• Salah satu contohnya adalah ketika kita mencoba menggerakkan pelumas yang sangat kental (biasanya digunakan untuk melumasi bearing), pelumas itu tidak akan mengalir melewati pipa begitu saja.

• Anda harus memberikan tekanan yang cukup besar untuk mengalahkan gaya gesekan statis sehingga pelumas mulai bergerak. Ketika fluida mengalir melalui pipa atau sebuah benda bergerak di sepanjang fluida, hambatan yang terjadi adalah gaya kinetik.

gesekan - · pdf filegesekan fluida • ketika sebuah benda bersentuhan dengan fluida,...

Documents