Gaya Gesek dan Contohnya (Macam, Rumus, Gesekan Statis Kinetis, Keuntungan Kerugian Gaya Gesek)

Gaya gesekan adalah gaya yang timbul akibat pergeseran antara dua permukaan yang bersentuhan. Gaya gesekan antara dua benda yang bersinggungan termasuk gaya sentuh. Gaya gesek dapat terjadi pada zat padat, cair, bahkan gas. Besar gaya gesekan bergantung pada kekasaran permukaan sentuh. Semakin kasar suatu permukaan, semakin besar gaya gesekan yang timbul.

Contoh Gaya Gesek

Gaya gesekan yang terjadi antara ban mobil dan permukaan jalan yang kasar lebih besar daripada gaya gesekan yang terjadi antara ban mobil dan permukaan jalan yang halus.
Gaya gesekan antara benda yang ditarik dengan lantai.

Ban mobil dibuat bergerigi untuk memperbesar gaya gesek. Gesekan antara ban dan jalan diperlukan agar mobil dapat berjalan dengan baik.

Contoh penerapan gaya gesekan dalam kehidupan sehari-hari adalah gaya gesekan antara kanvas rem sepeda dengan peleknya sehingga sepeda dapat direm sesuai keinginan kita.

Contoh lainnya adalah penampilan ban mobil atau motor yang dibuat bergerigi agar dapat mencengkeram permukaan jalan sehingga kendaraan tidak mudah tergelincir. Gaya gesekan ini merupakan gaya yang menguntungkan.

Namun, tak jarang gaya gesekan antara dua permukaan yang bersentuhan juga dapat merugikan. Contohnya adalah gesekan yang terjadi pada pergerakan bagian-bagian mesin yang mengakibatkan mesin tersebut panas dan aus. Untuk mencegahnya, digunakan oli yang dapat memperhalus permukaan yang bersentuhan.

Gaya Gesek yang Menguntungkan dan Merugikan

1. Contoh gaya gesekan yang menguntungkan:

Alas sepatu basket dibuat tidak rata agar tidak selip.
Ban kendaraan dibuat bergelombang agar dapat berjalan pada jalan yang halus.
Jalan beraspal dibuat tidak terlalu halus agar tidak berbahaya (kendaraan tidak selip).
Benda-benda di dalam kendaraan tidak selip terhadap kendaraannya, sehingga memungkinkan untuk diangkut.
Andaikan benda-benda di muka bumi tidak mengalami gesekan dari bumi, maka tidak mungkin satu pun benda di permukaan bumi ini berdiri tegak karena bumi berotasi.
Akibat dari adanya gaya gesek, kamu dapat berjalan di atas tanah dengan nyaman. Jika tidak ada gaya gesek, mustahil kamu dapat berjalan karena kamu pasti tergelincir.
Gaya gesekan antara ban mobil dengan jalan membuat mobil dapat bergerak dengan baik. Jika tidak ada gaya gesek, mobil tidak dapat bergerak dengan baik karena mobil tersebut pasti tergelincir.
Gaya gesek dapat dimanfaatkan pula pada rem kendaraan. Dengan adanya gaya gesekan antara karet rem dan roda kendaraan, maka kamu dapat mengurangi atau menghentikan gerak kendaraan.

2. Contoh gaya gesekan yang merugikan:

Gesekan ban dengan jalan menimbulkan panas pada ban, sehingga pada kecepatan yang tinggi ban dapat meletus.
Gesekan pada mesin-mesin menyebabkan ausnya mesin, semakin besar gesekan semakin cepat mesin aus.
Gesekan antara air laut dan kapal laut dapat menghambat gerak kapal laut. Untuk mengatasi hal ini, ujung kapal laut dibuat lancip sehingga gesekan antara kapal laut dan air laut dapat diperkecil.

Macam-Macam Gaya Gesek

Benda-benda yang bergesekan selalu menimbulkan panas. Gaya gesek ada 2 macam, yaitu:

Gaya gesek statis, gaya gesek statis terjadi pada benda diam atau akan bergerak.
Gaya gesek kinetis, gaya gesek kinetis terjadi pada benda yang bergerak.

Gaya gesek terjadi akibat dua permukaan benda saling bergesekan. Arah gaya gesek selalu melawan kecenderungan geraknya. Arah gaya gesek melawan gaya tariknya. Besarnya gaya gesek akan selalu sama dengan gaya tariknya ketika benda belum bergerak.

Gaya gesek tersebut dinamakan dengan gaya gesek statis. Jika kamu menarik dengan gaya 10 N dan balok tepat akan bergerak, besar gaya gesek adalah 10 N dan disebut dengan gaya gesek statis maksimum. Ketika kamu menariknya dengan gaya 6 N dan balok belum bergerak, besarnya gaya gesek statis adalah 6 N (belum mencapai maksimal).

Gaya Gesekan Statis dan Gaya Gesekan Kinetis

Tentunya kamu pernah melihat orang yang sedang mendorong atau menarik sesuatu benda yang berat di atas lantai kasar. Untuk membuat benda itu mulai bergerak, orang itu mengerahkan gaya yang besar. Namun ketika benda sudah bergerak, orang itu lebih santai dan hanya mengerahkan gaya yang tidak sebesar gaya sebelumnya untuk membuat benda tetap bergerak.

Saat gaya kecil F dikerahkan, timbul gaya gesek statis (fs) antara permukaan balok dengan lantai.

Bila gaya F diperbesar, gaya gesek statis (fs) juga semakin besar.

Pada saat balok tepat akan bergerak, gaya gesek statisnya maksimum (fs max).

Bila balok bergerak, maka gesekan yang terjadi adalah gaya gesek kinetis (fk)

Ketika kamu mengerahkan gaya yang relatif kecil pada balok, balok itu belum bergerak. Hal ini karena terdapat gaya gesekan antara permukaan balok dengan meja. Gaya gesekan ini besarnya sama dengan gaya yang kamu kerahkan, sehingga membentuk gaya-gaya setimbang dan benda diam. Gaya gesek yang terjadi pada saat benda masih diam disebut gaya gesek statis. Bila gaya yang kamu kerahkan pada balok semakin besar, maka gaya gesek statisnya juga semakin besar, sampai dengan benda tepat akan bergerak. Pada saat ini gaya geseknya terbesar, disebut gaya gesek statis maksimum.

Bila kamu memperbesar gaya tarikmu pada balok, maka gaya yang kamu kerahkan melebihi gaya gesek statis maksimum dan benda menjadi bergerak.

Pada saat kamu menarik balok dengan kecepatan tetap, sesuai hukum pertama Newton resultan gaya yang bekerja pada balok sama dengan nol. Hal ini berarti gaya yang kamu kerahkan tersebut disetimbangkan oleh gaya gesek antara permukaan balok dengan meja. Gaya gesek yang terjadi pada saat benda bergerak disebut gaya gesek kinetis. Sesuai dengan percobaan, besar gaya gesek kinetis lebih kecil daripada gaya gesek statis maksimum.

Rumus Gaya Gesek

Besar gaya gesek ditentukan oleh kekasaran permukaan bidang yang bersentuhan. Dengan demikian, besar gaya gesek tidak tergantung pada luas permukaan bidang yang bergesekan. Besar gaya gesek dirumuskan sebagai berikut.

f = π . N

Keterangan:
f : gaya gesek (N)
π : koefisien gesek
N : gaya normal (N)

Dalam kehidupan sehari-hari kamu tentu mengenal bahwa gaya gesek ada yang menguntungkan dan ada pula yang merugikan. Menguntungkan dan merugikannya gaya gesek bergantung pada keadaan. Misalnya, apabila kamu sedang berjalan, kamu tentu memilih permukaan yang kasar. Mengapa? Karena kamu akan kesulitan apabila berjalan di jalan yang licin. Dalam kejadian ini, gaya gesek menguntungkan bagi manusia. Mengapa ban mobil dibuat bergerigi? Tentu hal ini dibuat supaya mobil dapat bergerak dengan baik. Pada kejadian ini pun gaya gesek sangat menguntungkan. Namun, apabila jalannya terlalu kasar, ban mobil akan cepat habis sehingga hal ini merugikan secara ekonomi.

Roda gigi sepedamu harus terus dipelihara dengan cara memberinya pelumas. Mengapa hal itu kamu lakukan? Pada peristiwa tersebut gaya gesek merugikan atau menguntungkan? Apabila roda gigimu penuh karat, kamu akan sulit mengayuh sepeda. Hal tersebut membuktikan gaya gesek sangat merugikan sehingga untuk memperkecil gaya gesek kamu harus memberinya pelumas.

Mengurangi Gaya Gesek

Besarnya gaya gesek bergantung pada kekasaran permukaan benda yang bergesekan. Semakin kasar permukaan yang bergesekan, semakin besar pula gaya gesek nya. Itulah yang menyebabkan kamu harus memakai alas sepatu yang bergerigi agar kamu dapat berjalan dengan mantap. Gaya gesek pun dapat terjadi di udara dan di air. Keadaan inilah yang membuat motor boat atau pesawat terbang selalu dirancang runcing di bagian depannya. Hal tersebut dilakukan untuk mengurangi gaya gesek air atau udara.

Perkembangan ilmu dan teknologi sedikit demi sedikit telah membantu manusia untuk mengetahui bagaimana cara mempermudah usaha. Salah satunya adalah memperkecil gaya gesek dengan menggunakan roda. Pada pekembangannya roda terbuat dari batu, lalu kayu sampai akhirnya terbuat dari ban karet pada zaman sekarang.