Pernahkah kalian mendengar tentang gaya gesek? Gaya gesek adalah gaya yang terjadi akibat adanya dua permukaan benda yang bergerak saling bersentuhan. Pembahasan mengenai gaya gesek dalam ilmu fisika memiliki kaitan dengan Hukum Newton.
Secara umum, Hukum Newton membahas mengenai gaya yang menyebabkan terjadinya peristiwa saling tarik dan dorong pada suatu benda. Lalu apa itu gaya gesek? Mari simak pembahasan lengkapnya berikut.
Daftar ISI
Pengertian Gaya Gesek
Sebelumnya sempat kita singgung secara singkat, bahwasanya gaya gesek adalah gaya yang muncul ketika dua benda saling bersentuhan dalam gerakan yang saling berlawanan. Sehingga, gaya tersebut menahan gerakan suatu benda terhadap benda lainnya.
Sumarjono menyatakan bahwa gaya gesek adalah gaya yang berarah dalam melawan gerak benda atau arah condong benda akan bergerak. Gaya gesek terjadi akibat interaksi yang terbangun antara molekul-molekul pada permukaan benda dengan molekul-molekul pada permukaan benda lain yang saling bersentuhan.
Berdasarkan beberapa pendapat tersebut, terlihat bahwa gaya gesek adalah gaya yang ada akibat dua benda saling bersentuhan. Kasar dan licinnya permukaan benda tersebut dapat mempengaruhi nilai gaya gesekan yang terjadi.
Misalnya, ketika Anda mendorong meja, maka akan terjadi gesekan antara permukaan lantai dengan kaki meja. Semakin kasar permukaan lantai maka semakin besar pula gaya gesek yang timbul.
Jenis Gaya Gesek
Terdapat beberapa jenis gaya gesek yang perlu kalian ketahui, beberapa diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Gaya Gesek Statis
Gaya gesek statis adalah gaya yang muncul ketika suatu benda diam hingga benda tersebut akan bergerak kembali. Dengan kata lain, gaya statis terjadi ketika dua permukaan benda yang diam saling bersentuhan.
Gaya ini dapat membantu mencegah suatu benda tergelincir di bidang yang miring. Nilai maksimum dari gaya gesek ini merupakan nilai terkecil yang dibutuhkan suatu benda agar bergerak.
Setelah kedua benda bergerak, gaya gesek mengalami penurunan sehingga memerlukan gaya yang lebih kecil untuk membuat benda bergerak dengan laju yang tetap. Hal itu menyebabkan gaya gesek statis tidak lagi dapat kita gunakan ketika benda telah bergerak.
Notasi koefisien dari gaya gesek statis umumnya adalah μs. Pada pengaplikasiannya terjadi tepat sebelum benda tersebut bergerak. Gaya gesek statik memiliki persamaan sebagai:
fs = μs Fn
Keterangan :
fs = besaran gaya gesek statis (N)
μs = koefisien gaya gesek statis (N)
Fn = gaya normal (N)
2. Gaya Gesek Kinetis
Berbeda dengan gaya gesek statis, gaya gesek kinetis adalah gaya gesek yang bekerja ketika dua permukaan benda yang bergerak saling bersentuhan. Jadi, gaya ini dihitung setelah suatu benda mulai bergerak berbeda dengan gaya statis yang terjadi ketika benda masih belum bergerak.
Gaya gesek kinetis membantu benda yang bergerak dengan memperlambatkannya agar bisa berhenti dan tidak melaju secara terus-menerus. Nilainya merupakan hasil perkalian dari koefisien gaya gesek dengan gaya gesek normal.
Pada umumnya, nilai koefisien dari gaya gesek kinetis lebih kecil apabila Anda bandingkan dengan nilai koefisien dari gaya gesek statis. Berikut rumus dari gaya gesek kinetis:
fk = μk x N
Keterangan:
fk = gaya gesek kinetis (N)
μk = koefisien gesek kinetis (N)
N = gaya normal (N).
Pengaruh Gaya Gesek pada Suatu Benda
Pada pergerakan suatu benda, gaya gesek memberikan pengaruh yang cukup berarti. Adapun beberapa pengaruh gaya gesek adalah sebagai berikut:
1. Mencegah Benda Tergelincir
Gaya gesek yang muncul pada suatu benda dapat mencegah benda tersebut tergelincir atau tetap pada posisinya. Selain itu, gaya gesek juga membuat manusia dapat berdiri dengan tegak pada posisi diam.
2. Menghambat Gerak Benda
Pengaruh lainnya dari gaya gesek adalah dapat menghambat pergerakan suatu benda. Hal ini terjadi akibat gaya gesek yang menolak suatu benda yang saling bergesekan untuk bergerak, bergeser, maupun bergelinding.
3. Memperlambat Kecepatan Benda
Gaya gesek pada suatu benda akan memperlambat gerak benda tersebut. Sebab, gaya ini memberikan percepatan negatif pada suatu benda, sehingga kecepatannya akan berkurang hingga pada akhirnya benda berhenti bergerak.
4. Melawan Gerak Benda
Gaya gesek yang terjadi pada suatu benda terhadap benda lainnya dapat melawan pergerakan benda tersebut. Misalnya, ketika Anda mendorong lemari di permukaan yang kasar, maka lemari tidak akan bergerak.
Gaya gesek yang besar antar permukaan lantai dengan lemari dapat menentang gaya otot yang kalian berikan. Untuk mengatasi hal tersebut adalah dengan membuat permukaan lantai menjadi lebih kecil, sehingga gaya geseknya akan semakin mengecil.
5. Menghasilkan Panas
Gesekan yang terjadi antara dua permukaan benda dapat menghasilkan panas. Proses ini dapat terjadi apabila gesekan pada dua permukaan benda yang sama terjadi secara berulang-ulang. Misalnya ketika menggosok-gosokkan telapak tangan akan menghasilkan panas.
6. Mengurangi Energi Pada Suatu Benda
Pengaruh gaya gesek selanjutnya adalah dapat mengurangi energi pergerakan suatu benda. Pada dasarnya, energi dapat menimbulkan gaya gerak pada suatu benda, sedangkan gaya gesek berlawanan dengan gaya gerak tersebut.
Seperti halnya gaya gesek dapat mengurangi kecepatan. Gaya ini juga akan mengurangi energi suatu benda dengan cara mengubahnya menjadi bentuk panas, suara gesekan, atau bahkan hilang sepenuhnya.
Penerapan Gaya Gesek pada Kehidupan Sehari-hari
Seringkali, Anda akan menemukan penerapan gaya gesek dalam kehidupan sehari-sehari, baik itu yang menguntungkan maupun yang merugikan. Adapun penerapannya adalah sebagai berikut:
- Gaya gesek yang terjadi antara sepatu dengan permukaan tanah ketika berjalan.
- Gesekan pada korek api yang dapat menghasilkan panas.
- Gaya gesek pada roda kendaraan yang bergerigi dengan aspal untuk mengurangi resiko tergelincir.
- Gesekan yang terjadi mesin kendaraan antar komponennya.
Baca Juga: 15 Contoh Gaya Gesek yang Menguntungkan, Jarang Orang Tahu!
Contoh Soal Penerapan Gaya Gesek
Contoh soal penerapan gaya gesek melibatkan penggunaan konsep gaya gesek dalam konteks pergerakan benda di permukaan yang mengalami gesekan. Berikut adalah beberapa contoh soal penerapan gaya gesek:
1. Soal 1
Pada sebuah meja diletakkan pada bidang yang kasar, meja tersebut memiliki massa 4 kg. Nilai koefisien gaya gesek statis benda tersebut adalah 0,6 N dan koefisien gesek kinetisnya adalah 0,4 N. Berapa gaya gesek yang dialami meja tersebut, jika gaya saat menarik meja adalah sebesar 10 N?
Diketahui:
m = 4 kg
μs = 0,6 N
μk = 0,4 N
F = 10 N
Ditanya: f
Jawab:
ΣFY = 0
N – w = 0
N = w = m x g = 4 x 10 = 40 N
Mencari gaya gesek statis:
fs = μs x N = 0,6 x 40
fs = 24 N
Karena gaya gesek statis lebih besar, maka benda dalam keadaan diam. Berlaku Hukum I Newton yaitu:
ΣF = 0
F – f = 0
F = f
f = 10 N
2. Soal 2
Sebuah kotak berada di atas permukaan datar yang memiliki koefisien gesek statis 0,4 serta gesek kinetis 0,2. Apabila massa kotak tersebut sebesar 10 kg, kemudian ditarik dengan gaya sebesar 50 N, berapa gaya gesek kotak tersebut terhadap permukaan dan percepatannya?
Diketahui :
μs = 0,4 N
μk = 0,2 N
m = 10 Kg
FN = 50 N
Jawab :
ΣF = 0
N x m x g = 0
N = m x g = 10 x 10 = 100 N
Gaya statisnya adalah:
Fs = μs x N
Fs = 0,4 x 100 = 40 N
Karena gaya statis lebih kecil dari gaya yang diberikan, maka benda mengalami gaya kinetis:
Fk = μk x N
Fk = 0,2 × 100 = 20 N
Jadi, percepatannya adalah:
F- Fs = m.a
a = F – Fs / m
a = 100 – 20 / 10 = 8 m/s2
Sudah Paham Mengenai Apa Itu Gaya Gesek Pada Suatu Benda?
Nah, berdasarkan penjelasan di atas, gaya gesek adalah gaya yang muncul dari dua benda yang saling bersentuhan. Peristiwa tersebut dapat mempengaruhi gerak suatu benda, mulai dari diam, bergerak, hingga bergelinding.
Pada akhirnya gaya gerak yang terjadi dalam kehidupan sehari-hari dapat dipengaruhi oleh adanya gaya gesek, sehingga pergerakannya menjadi lebih terkontrol. Hal ini menunjukkan bahwasanya gaya gesek memiliki peran penting dalam aplikasinya di kehidupan.
