anwarsigit.com – Halo mahasiswa Indonesia, bertemu lagi dengan master Pendidikan.com. Pada kesempatan sebelumnya kita sudah membahas tentang gravitasi, dan pada kesempatan kali ini kita akan membahas tentang grinding secara lengkap. Oleh karena itu, bagaimana jika kita simak ulasan di bawah ini.
Pengertian Gaya Gesek
Grinding adalah kekuatan yang dikoordinasikan terhadap pergerakan suatu item atau kecenderungan artikel untuk bergerak. Grating terjadi ketika dua benda bersentuhan. Benda-benda yang disinggung di sini tidak harus berbentuk padat, tetapi bisa juga berupa fluida, atau gas.
Seperti yang ditunjukkan oleh peraturan 1 Newton, sebuah kotak kayu yang terletak di atas meja memiliki gaya khas yang berlawanan dengan gaya gravitasi. Jika arah gerak suatu benda genap, besar daya biasa (N) sama dengan berat benda (w).
Ketika sebatang kayu ditarik oleh seutas tali, diperlukan ukuran daya tertentu. Hal ini dikarenakan adanya gaya erosi antara permukaan bujur sangkar dengan permukaan meja yang berlawanan dengan arah gerak bujur sangkar.
Besarnya daya gesek dipengaruhi oleh berat benda dan kekasaran permukaan yang bersentuhan. Untuk permukaan yang halus, dampak gaya kontaknya kecil, bisa dikatakan tidak ada.
Daya gesek (Fg) yang terjadi pada saat benda tidak bergerak disebut daya gesek statis (Fs), sedangkan daya gesek yang terjadi setelah benda bergerak disebut daya gesek aktif (Fk).
Ketika kotak kayu ditarik, keseimbangan pegas terus menunjukkan jumlah yang meningkat. Hal ini terjadi karena daya gesek statis mempunyai bilangan yang bervariasi dari nol sampai suatu nilai terbesar tertentu. Jumlah tertinggi dicapai tepat sebelum alun-alun kayu dipindahkan. Angka ini disebut gaya gerinda statis terbesar.
Rumus Gaya Gesek
Pada gaya gesekan statis berlaku persamaan
Fs = μs N
Keterangan:
Fs = gaya gesekan statis
μs = koefisien gesekan statis
N = gaya normal
Pada gaya gesekan kinetis berlaku persamaan
Fk = μk N
Keterangan:
Fk = gaya gesekan kinetis
μk = koefisien gesekan kinetis
N = gaya normal
μk < μs
Fg = Fs atau Fk
besarnya koefisien gesekan kinetis adalah tetap
Asal Gaya Gesek
Grating adalah kumpulan interaksi miniatur antara dua permukaan yang saling bersentuhan. Gaya yang bekerja mengingat gaya elektrostatis untuk setiap permukaan. Dulu diterima bahwa permukaan yang halus akan menyebabkan daya gesek (atau tepatnya, koefisien kisi) lebih kecil dari pada permukaan yang kasar, tetapi hari ini ini tidak benar lagi. Konstruksi miniatur (tepatnya nano) pada permukaan benda dapat menyebabkan kisi-kisi menjadi kecil, bahkan cairan pun sampai sekarang tidak membasahinya (lotus impact).
Sebagai aturan, daya gesekan dapat ditulis sebagai ekspansi seri, yaitu:
dimana suku pertama adalah daya gesek yang dikenal dengan erosi statis dan dinamis, sedangkan suku kedua dan ketiga adalah daya gesek pada suatu benda dalam zat cair.
Jenis-Jenis Gaya Gesek
Ada dua jenis erosi antara dua benda padat yang bergerak dalam garis lurus, yaitu grating statis tertentu dan penggilingan motor, yang dibedakan antara titik kontak antara dua permukaan yang tetap atau pengganti (geser). Untuk benda yang dapat menggelinding, ada juga jenis kontak lain yang disebut erosi bergerak. Untuk benda yang berporos tegak lurus terhadap permukaan atau berputar, ada juga gaya kontak spin. Gaya gesekan antara zat padat dan zat cair disebut gaya Coriolis-Stokes atau gaya viskos.
1. Gaya Gesek Statis
Kisi statis adalah gesekan antara dua benda padat yang tidak bergerak sebanding satu sama lain. Misalnya, kisi statis dapat mencegah item meluncur ke bawah bidang miring. Koefisien gesekan statis sebagian besar ditandai dengan s, dan pada umumnya lebih penting daripada koefisien penggilingan dinamis.
Kisi statis dihasilkan dari kekuatan yang diterapkan tepat sebelum item bergerak. Daya gesek terbesar antara dua permukaan sebelum terjadi gerakan adalah hasil dari koefisien waktu kontak statis daya tipikal f = s Fn. Ketika tidak ada gerakan yang terjadi, daya gesek dapat bernilai dari nol hingga daya gesek yang paling ekstrem. Setiap daya yang lebih kecil dari daya gesek paling ekstrem yang mencoba untuk memindahkan satu benda akan dilawan oleh daya gesek yang besarnya setara tetapi berlawanan arah. Setiap daya yang lebih menonjol dari gaya gesek yang paling ekstrim akan menyebabkan terjadinya gerakan. Setelah gerakan terjadi, daya erosi statis saat ini tidak dapat digunakan untuk menggambarkan kinetika artikel, sehingga digunakan penggilingan dinamis.
2. Gaya Gesek Kinetis
Kontak aktif (atau dinamis) terjadi ketika dua objek bergerak secara komparatif satu sama lain dan bergesekan satu sama lain. Koefisien kisi dinamis pada umumnya dilambangkan dengan k dan sebagian besar selalu lebih kecil dari daya gesek statis untuk bahan yang sama.
Apa yang akan terjadi jika kita berjalan di lantai yang licin? Untuk alasan apa kita merasa sulit untuk berjalan di lantai yang licin? Masalah ini terkait dengan kekuatan kontak.
Daya gerinda atau gaya gesek adalah daya yang ditimbulkan oleh dua permukaan yang bersentuhan satu sama lain. Lantai yang licin membuat kita sulit untuk berjalan di atasnya karena gesekan antara kaki dan lantai sangat kecil.
Manfaat gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari
Beberapa manfaat gaya gesek yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari antara lain:
Membantu benda bergerak tanpa tergelincir
Kita bisa berjalan di lantai karena adanya kontak antara sepatu kita dengan lantai yang mencegah kita terpeleset saat berjalan. Selain itu, permukaan jalan aspal dibuat agak kurang menyenangkan. Hal ini agar kendaraan tidak terpeleset saat melaju di atasnya. Gesekan antara ban dan aspal menyebabkan kendaraan bergerak tanpa slip.
Menghentikan benda yang sedang bergerak
Apa yang mungkin terjadi jika kapal penjelajah yang Anda kendarai tidak memiliki rem? Aturan fungsi rem adalah menahan atau menghentikan kendaraan. Sehingga kendaraan dapat mengurangi kecepatannya bahkan berhenti di tempat yang diinginkan. Jika seorang pengemudi kendaraan, misalnya, menginjak pedal rem. Jadi pada saat yang bersamaan kampas rem bergesekan dengan roda untuk menahan atau menghentikan gerakan rotasi (putaran) roda. Gesekan antara bantalan rem dan roda sangat penting, terutama untuk keselamatan berkendara.
Gesekan antara roda kendaraan bermotor dengan jalan.
Dengan menggosok, kecepatan kendaraan dapat dipercepat atau diperlambat, sehingga kendaraan dapat bergerak atau berhenti.
Menggosok parasut dengan udara yang dapat memperlambat jatuhnya.
Memperbesar dan Memperkecil Gaya Gesekan
Kekuatan kontak dapat ditingkatkan atau dikurangi sesuai dengan tujuannya. Dalam kehidupan sehari-hari biasa, kita mengalami berbagai cara untuk mengurangi atau meningkatkan erosi, antara lain sebagai berikut:
1. Cara Memperkecil Gaya Gesekan
- Memperlicin permukaan, misal dengan pemberian minyak pelumas atau mengampelas permukaan.
- Memisahkan kedua permukaan yang bersentuhan dengan udara, misal kapal laut yang bagian dasarnya berupa pelampung yang diisi udara.
- Meletakkan benda di atas roda – roda, sehingga benda lebih mudah bergerak.
- Memberi bantalan peluru, as roda diberi bantalan peluru sehingga tidak cepat aus.
2. Cara Memperbesar Gaya Gesekan
- Memasang karet, paku-pakuan, atau pul.
- Dibuat beralur, misalnya pada permukaan roda kendaraan dan alas sepatu dibuat beralur juga untuk memperbesar gaya gesekan sehingga kendaraan tidak mudah tergelincir.
Contoh Soal Gaya Gesek
Suatu benda yang massanya 50 kg berada pada bidang datar. Pada benda, gaya yang bekerja 200 N mendatar. Berapa percepatan pada benda itu Bila
a. bidang licin;?
b. bidang kasar dengan koefisien gesek = 0,3 (g = 10 m/s2)?
Pembahasan
Diketahui:
m = 50 kg
μ = 0,3
F = 200 N
g = 10 m/s2
Ditanya:
a. percepatan benda jika bidang licin = …?
b. percepatan benda jika bidang kasar (μ = 0,3) = …?
Jawab:
a. Bidang licin
F = m a maka a = F/m
= 200/50
= 4 m/s
Jadi, percepatan jika bidang licin = 4 m/s2.
b. Bidang kasar (μ = 0,3)
N = w
= mg
= 50 x 10 = 500 N
Fgesek = μ N
= 0,3 x 500
= 150 N
Ftotal = F – Fgesek
= 200 – 150
= 50 N
a = Ttotal/m
= 50/50
= 1 m/s
Jadi, percepatan jika bidang kasar = 1 m/s2.
