Pengertian Gaya Gesek 4

Materi Gaya Gesek

Nama : Merlyne Febrian Onasis
Nim : 2101115007

Prodi : Pendidikan Fisika

Pengertian Gaya Gesek

Ketika kita mencoba untuk menggerakkan sebuah benda berukuran besar (ex. Lemari) yang diam
pada suatu bidang pada umumnya ada gaya yang menghambat benda tersebut untuk bergerak
sehingga jika kita memberikan gaya yang kecil maka akan terasa sulit untuk menggerakkan
benda tersebut. Gaya semacam ini disebut gaya gesek atau orang-orang sering menyebutnya
dengan gesekan.
Gesekan mungkin bukan istilah baru bagi kalian. Gesekan terjadi jika ada dua benda yang
bersinggungan satu sama lain. Gesekan atau gaya gesek merupakan suatu gaya yang terjadi
akibat dua permukaan benda bersinggungan. Jika pada sebuah benda bekerja gaya tertentu
sehingga benda bergerak, maka arah gaya gesek berlawanan dengan arah gerak benda. Gaya
gesek disimbolkan dengan huruf f (friction). Dengan demikian dapat kita simpulkan definisi gaya
gesek sebagai berikut.

Gambar Gaya Gesek

Gaya gesek bekerja pada garis singgung kedua benda. Misalkan, sebuah benda yang terletak
pada sautu bidang datar horizontal dikenai gaya sebesar F. Diagram gaya-gaya yang bekerja pada
benda tersebut dapat kalian lihat pada gambar di bawah ini.

Berdasarkan gambar di atas, arah gaya gesek selalu berlawanan dengan arah gaya luar yang
bekerja pada benda dan arah gerak benda. Untuk benda padat yang bergerak di atas benda padat,
besar kecilnya gaya gesek sangat bergantung pada kasar atau licinnya permukaan benda yang
bersentuhan, semakin kasar permukaan maka semakin besar gaya geseknya. Sebaliknya, semakin
licin permukaan, semakin kecil gaya geseknya.

Selain itu, gaya gesek juga dapat terjadi pada suatu benda yang bergerak di udara. Untuk benda
yang melayang di udara, besar kecilnya gaya gesek bergantung pada luas permukaan benda yang
bersentuhan dengan udara. Semakin besar luas bidang sentuh, makin besar gaya gesek udara
pada benda tersebut. Begitupun sebaliknya, semakin kecil luas bidang sentuh semakin kecil gaya
geseknya. Konsep ini digunakan pada penggunaan parasut untuk para penerjun bebas.

Sifat-Sifat Gaya Gesek

Gaya gesek atau friction force memiliki beberapa sifat atau karakteristik yang membedakannya
dengan jenis gaya-gaya lain. Berikut ini adalah sifat-sifat gaya gesek secara umum yang sudah
penulis rangkum.

•Arah gaya gesek selalu berlawanan dengan arah gaya luar yang bekerja pada benda sehingga gaya
gesek bersifat menghambat gerak benda. Misalnya, apabila gaya luar ke kiri, arah gaya gesek ke
kanan. Sebaliknya, jika gaya luar ke kanan, arah gaya gesek ke kiri.

•Arah gaya gesek selalu berlawanan arah dengan arah gerak benda. Jika benda bergerak ke kanan,
maka arah gaya gesek ke kiri. Jika benda bergerak ke bawah, arah gaya gesek ke atas begitupun
seterusnya.

•Untuk benda padat yang bergerak di atas benda padat, besarnya gaya gesek dipengaruhi
oleh tingkat kekasaran permukaan benda yang bersinggungan. Semakin kasar permukaan
benda, semakin besar gaya gesek dan sebaliknya.

•Untuk benda yang bergerak di udara (ex. gerak jatuh bebas), besarnya gaya gesek yang dialami
benda dipengaruhi oleh luas bidang sentuh benda. Semakin luas permukaan sentuh, semakin
besar gaya geseknya begitupun sebaliknya.

Macam-Macam Gaya Gesek dan Rumusnya

Menurut seorang matematikawan dan fisikawan Swiss bernama Leonhard Euler, berdasarkan
keadaan benda yang dikenainya, gaya gesek dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gaya gesek statis
dan gaya gesek kinetis. Kedua jenis gaya gesek tersebut memiliki karakteristik dan rumus yang
berbeda. Untuk memahami keduanya, perhatikan penjelasan berikut ini.

1 Gaya Gesek Statis

Menurut Hukum I Newton, pada benda yang diam, resultan gaya yang bekerja pada benda sama
dengan nol. Berdasarkan hukum ini, ketika kalian mendorong sebuah benda yang terletak di atas
lantai tetapi benda tersebut masih diam, tentunya ada gaya lain yang melawan gaya dorong
kalian berikan. Gaya tersebut adalah gaya gesek antara permukaan bawah benda dengan lantai.
Gaya gesek ini bekerja pada benda yang diam, sehingga disebut gaya gesek statis (fs). Jadi gaya
gesek statis adalah gaya gesek yang bekerja pada benda yang diam.

Di atas sudah dijelaskan bahwa besarnya gaya gesek bergantung pada kekasaran permukaan
benda dan bidang yang bersentuhan. Tingkat kekasaran ini dinyatakan dengan koefisien gesekan.
Untuk benda diam, koefisien gesekan disebut koefisien gesek statis, disimbolkan μs. Selain
tingkat kekasaran permukaan benda, besarnya gaya gesek juga dipengaruhi oleh besar gaya
normal (N) yang diberikan bidang pada benda

2 Gaya Gesek Kinetis

Ketika kalian menendang bola di atas tanah, bola akan menggelinding dengan kecepatan tertentu.
Tetapi, semakin lama kecepatan bola semakin berkurang dan akhirnya berhenti. Bola dapat
bergerak diakibatkan gaya dari tendangan. Namun, saat sedang bergerak, ada gaya yang
menghambat gerak bola dan mengurangi kecepatannya. Gaya yang menyebabkan kecepatan bola
semakin berkurang disebut gaya gesek kinetis. Jadi gaya gesek kinetis adalah gaya gesek yang
bekerja pada benda yang bergerak.

Sama seperti gaya gesek statik, besar gaya gesek kinetik juga bergantung pada gaya normal serta
tingkat kekasaran permukaan benda dan bidang yang bersinggungan (koefisien gesekan).
Koefisien gesekan pada benda yang bergerak disebut koefisien gesekan kinetis yang
disimbolkan dengan μk.

Nilai koefisien gesekan baik koefisien gesek statis maupun kinetis tidak pernah lebih dari 1.
Selain itu, besar koefisien gesek statis umumnya selalu lebih besar daripada koefisien gesek
kinetis (μs > μk).

Gaya Gesek dan Gerak Benda

Jika pada benda yang diam di atas bidang dengan tingkat kekasaran tertentu selalu bekerja gaya
gesek dalam hal ini gaya gesek statis, bagaimana syarat gaya F minimum yang harus kita
berikan agar dapat menggerakkan benda tersebut? untuk menjawab pertanyaan tersebut,
perhatikan grafik hubungan antara gaya luar (ex. gaya tarik) F dengan gaya gesek (fg) berikut ini.

Grafik di atas memperlihatkan bahwa saat benda belum diberi gaya atau F = 0, gaya gesekan
belum bekerja atau fg = 0 ( di titik A). Ketika besar gaya F dinaikkan secara perlahan, benda tetap
diam hingga dicapai keadaan di mana benda tepat akan bergerak (di titik B). Pada keadaan ini,
gaya gesekan yang bekerja adalah gaya gesek statis maksimum dimana besarnya selalu sama
dengan gaya tarik (fg = fs maks = F).

Selanjutnya, ketika gaya tarif F yang diberikan lebih besar daripada gaya gesek statis maksimum,
F > fs maks ( di titik C – D) maka benda akan bergerak. Pada keadaan bergerak ini, gaya gesekan
yang bekerja adalah gaya gesek kinetik (fg = fk).

Keuntungan dan Kerugian Gaya Gesek

Gaya gesek dapat dijumpai dalam kegiatan sehari-hari. Berjalan, menulis, bermain bola dan
berbagai aktivitas lain yang kita lakukan tidak terlepas dari gaya gesek. Gaya gesek dapat
bersifat menguntungkan dan juga dapat merugika. Gaya gesek apakah yang dapat
menguntungkan dan merugikan?

Gaya Gesek yang Menguntungkan

• Gesekan kaki dengan jalan menyebabkan kita dapat berjalan. Kita lebih mudah berjalan
di tanah dengan gaya gesek yang besar dari pada berjalan di jalan yang licin dengan gaya
gesek kecil

• Ban kendaraan (sepeda, sepeda motor, mobil, dsb.) dibuat beralur untuk memperbesar
gaya gesek ban dengan jalan. Jika ban kendaraan halus, kemungkinan kecelakaan akan
lebih mudah terjadi

• Gesekan udara dimanfaatkan oleh penerjun payung. Dengan menggunakan parasut,
penerjun dapat sampai di bumi dengan selamat

• Dalam balap mobil, badan mobil balap dibuat aerodinamis. Dengan badan mobil yang
aerodinamis, gesekan dengan udara menjadi sangat kecil sehingga mobil dapat melaju
dengan kecepatan penuh. Bentuk aerodinamis ini juga digunakan pada kereta api
supercepat yang dapat melaju dengan kecepatan 261,8 km/jam. Selain itu, pesawat juga
menggunakan bentuk aerodinamis. Pesawat Concorde bahkan dapat terbang dengan
kecepatan 2.150 km/jam

Gaya Gesek yang Tidak Menguntungkan

• Gesekan antara ban dengan aspal mengakibatkan ban menjadi aus. Ban aus ini dapat
menyebabkan kendaraan tergelincir

• Gesekan antara bagian-bagian mesin kendaraan mengakibatkan mesin menjadi aus.
Untuk mengurangi gesekan pada mesin, kita dapat menggunakan oli pelumas

• Gesekan antar gear dengan rantai kendaraan dapat menimbulkan bunyi yang mengganggu
jika rantai dalam keadaan kering. Untuk itu rantai harus diberi oli secara berkala

• Gesekan dapat menimbulkan luka lecet pada badan kita, misalnya saat kita terjatuh
kemudian kaki kita bergesekan dengan jalan aspal maka kaki kita akan tergores dan
menimbulkan luka