GAYA GESEK DAN PENGARUHNYA
DALAM KEHIDUPAN MANUSIA
DALAM KEHIDUPAN MANUSIA
MAKALAH
Disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Bahasa Indonesia
Keilmuan yang dibina oleh Bapak Didin Widyartono, S.S, M.Pd
Disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Bahasa Indonesia
Keilmuan yang dibina oleh Bapak Didin Widyartono, S.S, M.Pd
Oleh
Khusnul Khotimah
(109321422607)
Khusnul Khotimah
(109321422607)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS MATEMATIKA DANILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FISIKA
Desember 2009
FAKULTAS MATEMATIKA DANILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN FISIKA
Desember 2009
KATA PENGANTAR
Puji syukur saya panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas rahmat dan petunjuk-Nya, saya dapat menyelesaikan penuisn makalah tentang gaya tentang gaya gesek.
Makalah ini saya susun untuk memenuhi tugas mata kuliah Bahasa Indonesia Keilmuan yang dibimbing oleh Bapak Didin Widyartono.
Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada semua pihak, yang namanya tidak bisa saya sebutkan satu per satu, yang telah membantu menyiapkan dan memberikan masukan dalam menyusun makalah ini.
Kami telah melakukan berbagai upaya demi kesempurnaan makalah ini, namun dalam penyusunan makalh ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan, seperti kata pepatah, tiada gading yang tak retak. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang dapat dijadikan masukan dalam menyempurnakan makalah ini di masa yang akan datang.
Saya berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Selain itu, makalah ini bisa dijadikan sebagai media pembelajaran fisika.
Makalah ini saya susun untuk memenuhi tugas mata kuliah Bahasa Indonesia Keilmuan yang dibimbing oleh Bapak Didin Widyartono.
Ucapan terima kasih saya sampaikan kepada semua pihak, yang namanya tidak bisa saya sebutkan satu per satu, yang telah membantu menyiapkan dan memberikan masukan dalam menyusun makalah ini.
Kami telah melakukan berbagai upaya demi kesempurnaan makalah ini, namun dalam penyusunan makalh ini masih terdapat kekurangan dan kesalahan, seperti kata pepatah, tiada gading yang tak retak. Oleh karena itu, kami mengharapkan kritik dan saran yang dapat dijadikan masukan dalam menyempurnakan makalah ini di masa yang akan datang.
Saya berharap makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca. Selain itu, makalah ini bisa dijadikan sebagai media pembelajaran fisika.
Malang, 6 November 2009
Penulis
BAB 1
PENDAHULUAN
PENDAHULUAN
1.1Latar Belakang Masalah
Fisika adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Salah satu yang kita pelajari dalam fisika adalah gaya. Purwanto (2005) mengatakan “secara umum, gaya didefinisikan sebagai sesuatu yang dapat mengubah keadaan 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 Rumusan MasalahFisika adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas. Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang dan waktu. Salah satu yang kita pelajari dalam fisika adalah gaya. Purwanto (2005) mengatakan “secara umum, gaya didefinisikan sebagai sesuatu yang dapat mengubah keadaan 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.
Dari latar belakang masalah di atas, maka rumusan masalahnya adalah sebagai berikut.
1. Apa yang dimaksud dengan gaya gesek?
2. Bagaimana asal gaya gesek?
3. Apa macam-macam gaya gesek?
4. Apa saja manfaat dan kerugian yang ditimbulkan oleh adanya gaya gesek dalam kehidupan manusia?
1. Apa yang dimaksud dengan gaya gesek?
2. Bagaimana asal gaya gesek?
3. Apa macam-macam gaya gesek?
4. Apa saja manfaat dan kerugian yang ditimbulkan oleh adanya gaya gesek dalam kehidupan manusia?
1.3 Tujuan Penelitian
Dari rumusan masalah di atas, maka tujuan yang ingin dicapai adalah sebagai berikut.
1. Mengetahui apa yang dimaksud gaya gesek.
2. Mengetahui asal gaya gesek.
3. Mengetahui macam gaya gesek.
4. Mengetahui manfaat dan kerugian yang ditimbulkan oleh adanya gaya gesek dalam kehidupan manusia.
Dari rumusan masalah di atas, maka tujuan yang ingin dicapai adalah sebagai berikut.
1. Mengetahui apa yang dimaksud gaya gesek.
2. Mengetahui asal gaya gesek.
3. Mengetahui macam gaya gesek.
4. Mengetahui manfaat dan kerugian yang ditimbulkan oleh adanya gaya gesek dalam kehidupan manusia.
BAB 2
PEMBAHASAN
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Gaya gesek
Pernahkah anda jatuh terpeleset karena menginjak sesuatu yang licin? Kita bisa terpeleset ketika menginjakkan kaki pada sesuatu yang licin karena tidak ada gaya gesek yang bekerja. Tanpa gaya gesek, kita tidak akan bisa berjalan, roda sepeda motor atau mobil juga tidak akan bisa berputar. Demikian juga berita di televisi dan surat kabar yang mengatakan bahwa pesawat terbang tergelincir merupakan salah satu bukti. Kehidupan kita sehari-hari tidak terlepas dari bantuan gaya gesekan, walaupun terkadang kita tidak menyadarinya. Dalam pembahasan mengenai hukum Newton, kita akan selalu berhubungan dengan gaya gesekan.
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 disini tidak harus berbentuk padat, tetapi dapat pula berbentuk cair, atau pun gas. 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. ”Gaya gesek pada benda mempunyai arah yang selalu berlawanan dengan kecenderungan arah gerak benda” (Sumarjono, 2005).
Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
Gesekan biasanya terjadi di antara dua permukaan benda yang bersentuhan, baik terhadap udara, air atau benda padat. Ketika sebuah benda bergerak di udara, permukaan benda tersebut akan bersentuhan dengan udara sehingga terjadi gesekan antara benda tersebut dengan udara, demikian juga ketika bergerak di dalam air. Gaya gesekan juga selalu terjadi antara permukaan benda padat yang bersentuhan, sekali pun benda tersebut sangat licin. Permukaan benda yang sangat licin pun sebenarnya sangat kasar dalam skala mikroskopis. Ketika kita mencoba menggerakkan sebuah benda, tonjolan-tonjolan miskroskopis ini mengganggu gerak tersebut. Sebagai tambahan, pada tingkat atom (ingat bahwa semua materi tersusun dari atom-atom), sebuah tonjolan pada permukaan menyebabkan atom-atom sangat dekat dengan permukaan lainnya, sehingga gaya-gaya listrik di antara atom dapat membentuk ikatan kimia, sebagai penyatu kecil di antara dua permukaan benda yang bergerak. Ketika sebuah benda bergerak, misalnya ketika kita mendorong sebuah buku pada permukaan meja, gerakan buku tersebut mengalami hambatan dan akhirnya berhenti, karena terjadi gesekan antara permukaan bawah buku dengan permukaan meja serta gesekan antara permukaan buku dengan udara, dimana dalam skala miskropis, hal ini terjadi akibat pembentukan dan pelepasan ikatan tersebut.Jika permukaan suatu benda bergeseran dengan permukaan benda lain, masing-masing benda tersebut melakukan gaya gesekan antara satu dengan yang lain. Gaya gesekan pada benda yang bergerak selalu berlawanan arah dengan arah gerakan benda tersebut. Selain menghambat gerak benda, gesekan dapat menimbulkan aus dan kerusakan. Hal ini dapat kita amati pada mesin kendaraan. Misalnya ketika kita memberikan minyak pelumas pada mesin sepeda motor, sebenarnya kita ingin mengurangi gaya gesekan yang terjadi di dalam mesin. Jika tidak diberi minyak pelumas maka mesin kendaraan kita cepat rusak. Contoh ini merupakan salah satu kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek. Kita dapat berjalan karena terdapat gaya gesek antara permukaan sandal atau sepatu dengan permukaan tanah. Jika anda tidak biasa menggunakan alas kaki gaya gesek tersebut bekerja antara permukaan bawah kaki dengan permukaan tanah atau lantai. Alas sepatu atau sandal biasanya kasar/bergerigi atau tidak licin. Para pembuat sepatu dan sandal membuatnya demikian karena mereka sudah mengetahui konsep gaya gesekan. Demikian juga alas sepatu bola yang dipakai oleh pemain sepak bola, yang terdiri dari tonjolan-tonjolan kecil. Apabila alas sepatu atau sandal sangat licin, maka anda akan terpeleset ketika berjalan di atas lantai yang licin atau gaya gesek yang bekerja sangat kecil sehingga akan mempersulit gerakan anda. Ini merupakan contoh gaya gesek yang menguntungkan. Ketika sebuah benda berguling di atas suatu permukaan (misalnya roda kendaraan yang berputar atau bola yang berguling di tanah), gaya gesekan tetap ada walaupun lebih kecil dibandingkan dengan ketika benda tersebut meluncur di atas permukaan benda lain. Gaya gesekan yang bekerja pada benda yang berguling di atas permukaan benda lainnya dikenal dengan gaya gesekan rotasi. Sedangkan gaya gesekan yang bekerja pada permukaan benda yang meluncur di atas permukaan benda lain (misalnya buku yang didorong di atas permukaan meja) disebut sebagai gaya gesekan translasi. Pada kesempatan ini kita hanya membahas gaya gesekan translasi, yaitu gaya gesekan yang bekerja pada benda padat yang meluncur di atas benda padat lainnya.
Besarnya gaya gesek yang bekerja pada sebuah benda bergantung pada:
a) Gaya normal (N)
“Gaya normal adalah gaya reaksi yang muncul ketika dua benda bersentuhan dan arah selalu tegak lurus bidang sentuh. Gaya normal dapat berasal dari berat benda sendiri ditambah pengaruh gaya luar “(Amalia, 2004).
b) Koefisien gesekan (µ)
Koefisien gesekan suatu bidang bergantung pada halus atau kasarnya permukaan benda tersebut. Hubungan gaya gesek dan koefisien gesekan dinyatakan dalam persamaa sebagai berikut.
fs = µs.N
fk = µk.N
Gaya gesek satuannya newton, sedangkan koefisien gesekan tidak bersatuan dan harganya antara 0 dan 1 (0 ≤ µ ≤1).
µ = 0 untuk bidang licin sempurna
µ = 1 untuk bidang yang sangat kasar
2.2 Asal Gaya gesek
Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
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).
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.
a) Gaya gesek statis
Gaya gesek statis bekerja pada benda diam hingga tepat akan bergerak sehingga besarnya berubah hingga mencapai nilai maksimum yang diperlukan untuk menggerakkan benda.
Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
Gaya gesekan yang bekerja pada dua permukaan benda yang bersentuhan, ketika benda tersebut belum bergerak disebut gaya gesek statik (lambangnya fs). Gaya gesek statis yang maksimum sama dengan gaya terkecil yang dibutuhkan agar benda mulai bergerak. Ketika benda telah bergerak, gaya gesekan antara dua permukaan biasanya berkurang sehingga diperlukan gaya yang lebih kecil agar benda bergerak dengan laju tetap. Ketika benda telah bergerak, gaya gesekan masih bekerja pada permukaan benda yang bersentuhan tersebut.
Gaya gesekan statis maksimum antara dua permukaan kering tanpa pelumas memenuhi hukum empiris berikut.
“Gaya tersebut dapat dikatakan tidak bergantung kepada luas daerah kontak, dalam batas yang cukup lebar”(Hallyday, 1991).
“Besarnya sebanding dengan gaya normal. Gaya normal kadang-kadang disebut juga gaya pembeban (loading force), adalah gaya yang dilakukan oleh benda yang satu pada benda lainnya dalam arah tegak lurus kepada bidang antarmuka keduanya” ( Halliday1991).
Perbandingan antara besar gaya gesekan statik maksimum dan besar gaya normal disebut koefisien gesekan statik, yang diberi lambang µs. Jika fs menyatakan besar gaya gesek statik, maka secara matematis dapat dirumuskan:
fs ≤ µs.N
µs adalah koefisien gesekan statik dan N adalah gaya normal. Tanda (≤) bisa diganti dengan tanda (=) apabila fs mencapai harga maksimum
Gaya gesek kinetik
Gaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak.
Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
Gaya gesekan yang bekerja pada dua permukaan benda yang bersentuhan ketika benda tersebut bergerak disebut gaya gesek kinetik (lambangnya fk) (kinetik berasal dari bahasa Yunani yang berarti “bergerak”). Ketika sebuah benda bergerak pada permukaan benda lain, gaya gesekan bekerja berlawanan arah terhadap kecepatan benda. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pada permukaan benda yang kering tanpa pelumas, besar gaya gesekan sebanding dengan Gaya Normal.
Gaya gesekan kinetik antara 2 permukaan kering tanpa pelumas memenuhi juga hukum yang sama seperti untuk gesekan statik, yaitu:
“Gaya ini dapat dikatakan tidak bergantung kepada luas permukaan kontak, dalam batas yang cukup lebar”( Halliday, 1991).
“Besarnya sebanding dengan gaya normal”( Halliday, 1991).
Perbandingan antara besar gaya gesekan kinetik dan gaya normal disebut koefisien gesekan kinetik, yang diberi lambang µk. Jika fk menyatakan besar gaya gesekan kinetik, maka secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut.
fk = µk.N
Halliday (1991) mengatakan bahwa “baik µs maupun µk adalah konstanta tak berdimensi, kedua-duanya merupakan perbandingan besar dua buah gaya.Biasanya, untuk pasangan permukaan tertentu, µs > µk “.
Berdasarkan perbedaan tersebut dapat disimpulkan bahwa gaya gesek statis bekerja pada benda diam hingga tepat akan bergerak sehingga besarnya gaya berubah hingga mencapai nilai maksimum yang diperlukan untuk menggerakkan benda. Jadi jika dirumuskan menjadi fs ≤ µs.N. Berbeda dengan gaya gesek statis, gaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak dengan besar gaya yang relatif konstan, bila dirumuskan menjadi fk = µk.N. Tanda persamaan pada kedua gaya gesek tersebut memiliki arti fisis yang harus diperhatikan. Pada gaya gesek kinetis arti tersebut menandakan besar gaya gesek tersebut relatif konstan dan pada gaya gesek statis besar gaya akan terus berubah hingga benda tepat akan bergerak atau bernilai maksimum.
2.4 Manfaat dan Kerugian Gaya Gesek Dalam Kehidupan sehari-hari
Adanya gaya gesek memberikan dampak bagi kehidupan sehari-hari. Selain memiliki manfaat, gaya gesek juga mempunyai kerugian bagi kehidupan sehari-hari. Ruwanto (2005) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
Gaya gesekan memegang peranan yang cukup besar dalam kehidupan sehari-hari. Minyak pelumas pada mesin mobil dapat mengurangi gesekan antara bagian-bagian yang dapat bergerak. Akan tetapi, tanpa gesekan antara ban dan jalan sebuah mobil tidak dapat bergerak. Gesekan udara dapat mengurangi kelajuan pelari, tetapi tanpa gesekan udara olahraga terjun payung tidak dapat berkembang. Singkatnya, gaya gesekan memegang peranan penting, sehingga perlu dipelajari dengan saksama.
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 dan jalan, mobil hanya akan slip dan tidak dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut.
1) Manfaat gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari
Beberapa manfaat gaya gesekan yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.
a) Membantu benda bergerak tanpa tergelincir
Kita dapat berjalan di atas lantai karena adanya gaya gesekan antara sepatu dan lantai yang meyebabkan kita tidak tergelincir saat berjalan. Selain itu, permukaan aspal jalan raya dibuat agak kasar. Hal ini bertujuan agar mobil tidak slip ketika bergerak di atasnya. Adanya gesekan antara ban dan aspal menyebabkan mobil dapat bergerak tanpa tergelincir.
b) Menghentikan benda yang sedang bergerak
Apa yang akan terjadi apabila sepeda yang kamu naiki tidak memiliki rem? Rem pada sepeda digunakan agar sepeda yang kita naiki dapat berhenti ketika sedang bergerak. Gesekan antara karet rem dan peleg membuat laju sepeda akan semakin lambat ketika direm.
2) Kerugian gaya gesekan
Selain memiliki manfaat, gaya gesek juga memiliki kerugian dalam kehidupan sehari-hari. Berikut beberapa kerugian yang ditimbulkan oleh adanya gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari.
a) Menghambat gerakan
Gaya gesekan menyebabkan benda yang begerak akan terhambat gerakannya. Adanya gesekan antara ban sepeda dan aspal membuat kita harus mengayuh sepeda dengan tenaga yang lebih besar. Hal ini menunjukkan bahwa gaya gesekan menghambat gerakan suatu benda.
b) Menyebabkan aus
Ban sepeda kita menjadi gundul atau sepatu yang kita pakai untuk sekolah bagian bawahnya menjadi tipis diakibatkan oleh gesekan antara ban atau sepatu dan aspal. Jadi, gesekan menyebabkan benda-benda menjadi aus.
Pernahkah anda jatuh terpeleset karena menginjak sesuatu yang licin? Kita bisa terpeleset ketika menginjakkan kaki pada sesuatu yang licin karena tidak ada gaya gesek yang bekerja. Tanpa gaya gesek, kita tidak akan bisa berjalan, roda sepeda motor atau mobil juga tidak akan bisa berputar. Demikian juga berita di televisi dan surat kabar yang mengatakan bahwa pesawat terbang tergelincir merupakan salah satu bukti. Kehidupan kita sehari-hari tidak terlepas dari bantuan gaya gesekan, walaupun terkadang kita tidak menyadarinya. Dalam pembahasan mengenai hukum Newton, kita akan selalu berhubungan dengan gaya gesekan.
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 disini tidak harus berbentuk padat, tetapi dapat pula berbentuk cair, atau pun gas. 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. ”Gaya gesek pada benda mempunyai arah yang selalu berlawanan dengan kecenderungan arah gerak benda” (Sumarjono, 2005).
Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
Gesekan biasanya terjadi di antara dua permukaan benda yang bersentuhan, baik terhadap udara, air atau benda padat. Ketika sebuah benda bergerak di udara, permukaan benda tersebut akan bersentuhan dengan udara sehingga terjadi gesekan antara benda tersebut dengan udara, demikian juga ketika bergerak di dalam air. Gaya gesekan juga selalu terjadi antara permukaan benda padat yang bersentuhan, sekali pun benda tersebut sangat licin. Permukaan benda yang sangat licin pun sebenarnya sangat kasar dalam skala mikroskopis. Ketika kita mencoba menggerakkan sebuah benda, tonjolan-tonjolan miskroskopis ini mengganggu gerak tersebut. Sebagai tambahan, pada tingkat atom (ingat bahwa semua materi tersusun dari atom-atom), sebuah tonjolan pada permukaan menyebabkan atom-atom sangat dekat dengan permukaan lainnya, sehingga gaya-gaya listrik di antara atom dapat membentuk ikatan kimia, sebagai penyatu kecil di antara dua permukaan benda yang bergerak. Ketika sebuah benda bergerak, misalnya ketika kita mendorong sebuah buku pada permukaan meja, gerakan buku tersebut mengalami hambatan dan akhirnya berhenti, karena terjadi gesekan antara permukaan bawah buku dengan permukaan meja serta gesekan antara permukaan buku dengan udara, dimana dalam skala miskropis, hal ini terjadi akibat pembentukan dan pelepasan ikatan tersebut.Jika permukaan suatu benda bergeseran dengan permukaan benda lain, masing-masing benda tersebut melakukan gaya gesekan antara satu dengan yang lain. Gaya gesekan pada benda yang bergerak selalu berlawanan arah dengan arah gerakan benda tersebut. Selain menghambat gerak benda, gesekan dapat menimbulkan aus dan kerusakan. Hal ini dapat kita amati pada mesin kendaraan. Misalnya ketika kita memberikan minyak pelumas pada mesin sepeda motor, sebenarnya kita ingin mengurangi gaya gesekan yang terjadi di dalam mesin. Jika tidak diberi minyak pelumas maka mesin kendaraan kita cepat rusak. Contoh ini merupakan salah satu kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek. Kita dapat berjalan karena terdapat gaya gesek antara permukaan sandal atau sepatu dengan permukaan tanah. Jika anda tidak biasa menggunakan alas kaki gaya gesek tersebut bekerja antara permukaan bawah kaki dengan permukaan tanah atau lantai. Alas sepatu atau sandal biasanya kasar/bergerigi atau tidak licin. Para pembuat sepatu dan sandal membuatnya demikian karena mereka sudah mengetahui konsep gaya gesekan. Demikian juga alas sepatu bola yang dipakai oleh pemain sepak bola, yang terdiri dari tonjolan-tonjolan kecil. Apabila alas sepatu atau sandal sangat licin, maka anda akan terpeleset ketika berjalan di atas lantai yang licin atau gaya gesek yang bekerja sangat kecil sehingga akan mempersulit gerakan anda. Ini merupakan contoh gaya gesek yang menguntungkan. Ketika sebuah benda berguling di atas suatu permukaan (misalnya roda kendaraan yang berputar atau bola yang berguling di tanah), gaya gesekan tetap ada walaupun lebih kecil dibandingkan dengan ketika benda tersebut meluncur di atas permukaan benda lain. Gaya gesekan yang bekerja pada benda yang berguling di atas permukaan benda lainnya dikenal dengan gaya gesekan rotasi. Sedangkan gaya gesekan yang bekerja pada permukaan benda yang meluncur di atas permukaan benda lain (misalnya buku yang didorong di atas permukaan meja) disebut sebagai gaya gesekan translasi. Pada kesempatan ini kita hanya membahas gaya gesekan translasi, yaitu gaya gesekan yang bekerja pada benda padat yang meluncur di atas benda padat lainnya.
Besarnya gaya gesek yang bekerja pada sebuah benda bergantung pada:
a) Gaya normal (N)
“Gaya normal adalah gaya reaksi yang muncul ketika dua benda bersentuhan dan arah selalu tegak lurus bidang sentuh. Gaya normal dapat berasal dari berat benda sendiri ditambah pengaruh gaya luar “(Amalia, 2004).
b) Koefisien gesekan (µ)
Koefisien gesekan suatu bidang bergantung pada halus atau kasarnya permukaan benda tersebut. Hubungan gaya gesek dan koefisien gesekan dinyatakan dalam persamaa sebagai berikut.
fs = µs.N
fk = µk.N
Gaya gesek satuannya newton, sedangkan koefisien gesekan tidak bersatuan dan harganya antara 0 dan 1 (0 ≤ µ ≤1).
µ = 0 untuk bidang licin sempurna
µ = 1 untuk bidang yang sangat kasar
2.2 Asal Gaya gesek
Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
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).
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.
a) Gaya gesek statis
Gaya gesek statis bekerja pada benda diam hingga tepat akan bergerak sehingga besarnya berubah hingga mencapai nilai maksimum yang diperlukan untuk menggerakkan benda.
Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
Gaya gesekan yang bekerja pada dua permukaan benda yang bersentuhan, ketika benda tersebut belum bergerak disebut gaya gesek statik (lambangnya fs). Gaya gesek statis yang maksimum sama dengan gaya terkecil yang dibutuhkan agar benda mulai bergerak. Ketika benda telah bergerak, gaya gesekan antara dua permukaan biasanya berkurang sehingga diperlukan gaya yang lebih kecil agar benda bergerak dengan laju tetap. Ketika benda telah bergerak, gaya gesekan masih bekerja pada permukaan benda yang bersentuhan tersebut.
Gaya gesekan statis maksimum antara dua permukaan kering tanpa pelumas memenuhi hukum empiris berikut.
“Gaya tersebut dapat dikatakan tidak bergantung kepada luas daerah kontak, dalam batas yang cukup lebar”(Hallyday, 1991).
“Besarnya sebanding dengan gaya normal. Gaya normal kadang-kadang disebut juga gaya pembeban (loading force), adalah gaya yang dilakukan oleh benda yang satu pada benda lainnya dalam arah tegak lurus kepada bidang antarmuka keduanya” ( Halliday1991).
Perbandingan antara besar gaya gesekan statik maksimum dan besar gaya normal disebut koefisien gesekan statik, yang diberi lambang µs. Jika fs menyatakan besar gaya gesek statik, maka secara matematis dapat dirumuskan:
fs ≤ µs.N
µs adalah koefisien gesekan statik dan N adalah gaya normal. Tanda (≤) bisa diganti dengan tanda (=) apabila fs mencapai harga maksimum
Gaya gesek kinetik
Gaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak.
Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
Gaya gesekan yang bekerja pada dua permukaan benda yang bersentuhan ketika benda tersebut bergerak disebut gaya gesek kinetik (lambangnya fk) (kinetik berasal dari bahasa Yunani yang berarti “bergerak”). Ketika sebuah benda bergerak pada permukaan benda lain, gaya gesekan bekerja berlawanan arah terhadap kecepatan benda. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa pada permukaan benda yang kering tanpa pelumas, besar gaya gesekan sebanding dengan Gaya Normal.
Gaya gesekan kinetik antara 2 permukaan kering tanpa pelumas memenuhi juga hukum yang sama seperti untuk gesekan statik, yaitu:
“Gaya ini dapat dikatakan tidak bergantung kepada luas permukaan kontak, dalam batas yang cukup lebar”( Halliday, 1991).
“Besarnya sebanding dengan gaya normal”( Halliday, 1991).
Perbandingan antara besar gaya gesekan kinetik dan gaya normal disebut koefisien gesekan kinetik, yang diberi lambang µk. Jika fk menyatakan besar gaya gesekan kinetik, maka secara matematis dapat dirumuskan sebagai berikut.
fk = µk.N
Halliday (1991) mengatakan bahwa “baik µs maupun µk adalah konstanta tak berdimensi, kedua-duanya merupakan perbandingan besar dua buah gaya.Biasanya, untuk pasangan permukaan tertentu, µs > µk “.
Berdasarkan perbedaan tersebut dapat disimpulkan bahwa gaya gesek statis bekerja pada benda diam hingga tepat akan bergerak sehingga besarnya gaya berubah hingga mencapai nilai maksimum yang diperlukan untuk menggerakkan benda. Jadi jika dirumuskan menjadi fs ≤ µs.N. Berbeda dengan gaya gesek statis, gaya gesek kinetis merupakan gaya gesek yang bekerja pada benda yang bergerak dengan besar gaya yang relatif konstan, bila dirumuskan menjadi fk = µk.N. Tanda persamaan pada kedua gaya gesek tersebut memiliki arti fisis yang harus diperhatikan. Pada gaya gesek kinetis arti tersebut menandakan besar gaya gesek tersebut relatif konstan dan pada gaya gesek statis besar gaya akan terus berubah hingga benda tepat akan bergerak atau bernilai maksimum.
2.4 Manfaat dan Kerugian Gaya Gesek Dalam Kehidupan sehari-hari
Adanya gaya gesek memberikan dampak bagi kehidupan sehari-hari. Selain memiliki manfaat, gaya gesek juga mempunyai kerugian bagi kehidupan sehari-hari. Ruwanto (2005) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
Gaya gesekan memegang peranan yang cukup besar dalam kehidupan sehari-hari. Minyak pelumas pada mesin mobil dapat mengurangi gesekan antara bagian-bagian yang dapat bergerak. Akan tetapi, tanpa gesekan antara ban dan jalan sebuah mobil tidak dapat bergerak. Gesekan udara dapat mengurangi kelajuan pelari, tetapi tanpa gesekan udara olahraga terjun payung tidak dapat berkembang. Singkatnya, gaya gesekan memegang peranan penting, sehingga perlu dipelajari dengan saksama.
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 dan jalan, mobil hanya akan slip dan tidak dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga tidak dapat tercipta parasut.
1) Manfaat gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari
Beberapa manfaat gaya gesekan yang dapat kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut.
a) Membantu benda bergerak tanpa tergelincir
Kita dapat berjalan di atas lantai karena adanya gaya gesekan antara sepatu dan lantai yang meyebabkan kita tidak tergelincir saat berjalan. Selain itu, permukaan aspal jalan raya dibuat agak kasar. Hal ini bertujuan agar mobil tidak slip ketika bergerak di atasnya. Adanya gesekan antara ban dan aspal menyebabkan mobil dapat bergerak tanpa tergelincir.
b) Menghentikan benda yang sedang bergerak
Apa yang akan terjadi apabila sepeda yang kamu naiki tidak memiliki rem? Rem pada sepeda digunakan agar sepeda yang kita naiki dapat berhenti ketika sedang bergerak. Gesekan antara karet rem dan peleg membuat laju sepeda akan semakin lambat ketika direm.
2) Kerugian gaya gesekan
Selain memiliki manfaat, gaya gesek juga memiliki kerugian dalam kehidupan sehari-hari. Berikut beberapa kerugian yang ditimbulkan oleh adanya gaya gesek dalam kehidupan sehari-hari.
a) Menghambat gerakan
Gaya gesekan menyebabkan benda yang begerak akan terhambat gerakannya. Adanya gesekan antara ban sepeda dan aspal membuat kita harus mengayuh sepeda dengan tenaga yang lebih besar. Hal ini menunjukkan bahwa gaya gesekan menghambat gerakan suatu benda.
b) Menyebabkan aus
Ban sepeda kita menjadi gundul atau sepatu yang kita pakai untuk sekolah bagian bawahnya menjadi tipis diakibatkan oleh gesekan antara ban atau sepatu dan aspal. Jadi, gesekan menyebabkan benda-benda menjadi aus.
BAB 3
PENUTUP
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
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 disini tidak harus berbentuk padat, tetapi 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, cairan, dan gas adalah gaya Stokes.
Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
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).
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. Selain memiliki manfaat, gaya gesek juga mempunyai kerugian bagi kehidupan sehari-hari. Bambang (2005) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
Gaya gesekan memegang peranan yang cukup besar dalam kehidupan sehari-hari. Minyak pelumas pada mesin mobil dapat mengurangi gesekan antara bagian-bagian yang dapat bergerak. Akan tetapi, tanpa gesekan antara ban dan jalan sebuah mobil tidak dapat bergerak.Gesekan udara dapat mengurangi kelajuan pelari, tetapi tanpa gesekan udara olahraga terjun payung tidak dapat berkembang. Singkatnya, gaya gesekan memegang peranan penting, sehingga perlu dipelajari dengan saksama.
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 disini tidak harus berbentuk padat, tetapi 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, cairan, dan gas adalah gaya Stokes.
Lohat (2008) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
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).
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. Selain memiliki manfaat, gaya gesek juga mempunyai kerugian bagi kehidupan sehari-hari. Bambang (2005) mengemukakan pendapatnya sebagai berikut.
Gaya gesekan memegang peranan yang cukup besar dalam kehidupan sehari-hari. Minyak pelumas pada mesin mobil dapat mengurangi gesekan antara bagian-bagian yang dapat bergerak. Akan tetapi, tanpa gesekan antara ban dan jalan sebuah mobil tidak dapat bergerak.Gesekan udara dapat mengurangi kelajuan pelari, tetapi tanpa gesekan udara olahraga terjun payung tidak dapat berkembang. Singkatnya, gaya gesekan memegang peranan penting, sehingga perlu dipelajari dengan saksama.
3.2 Saran
Sebaiknya para siswa lebih memperdalam lagi pengetahuannya tentang gaya gesek, karena gaya gesek memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan sehari-hari, sehingga dapat mengetahui manfaat dan kerugian gaya gesek. Penulis berharap makalah ini dapat dijadikan sebagai media pembelajaran fisika.
Sebaiknya para siswa lebih memperdalam lagi pengetahuannya tentang gaya gesek, karena gaya gesek memiliki peranan yang sangat penting bagi kehidupan sehari-hari, sehingga dapat mengetahui manfaat dan kerugian gaya gesek. Penulis berharap makalah ini dapat dijadikan sebagai media pembelajaran fisika.
DAFTAR RUJUKAN
Amalia, Lily. 2004. Fisika 1 Kelas X SMA. Bandung: Penerbit PT RosdakaryaRuwanto, Bambang. 2005. Asaa-Asas Fisika 1A. Yogyakarta: Penerbit Yudhistira
Purwanto, Budi. 2004. Fisika Dasar Teori dan Implementasinya. Solo:PT Tiga
Serangkai Pustaka Mandiri
Halliday. 1991. Fisika Jilid 1. Jakarta: Penerbit Erlangga
Sumarjono, dkk. 2005. Fisika Dasar 1.Malang: Penerbit Universitas Negeri Malang Lohat, Sun Alexander. 2008. Gaya Gesekan – Gesekan Statis dan Kinetis,(Online),
(http://www. gurumuda. com/gaya-gesekan/, diakses 4 Oktober 2009)
http://id. wikipedia. org/wiki/Gaya_gesek
http://sinau. forum. st/kelas-12-f3/artikel-dinamika-partikel-t58.htm http://id. wikipedia. org/wiki/Gaya_%28fisika%29
http://www. crayonpedia. org/mw/Pengaruh_Gaya_Terhadap_Bentuk_Dan_Gerak_Suatu_Benda_5.1#A._Pengertian_dan_Pengaruh_Gaya
