6 Contoh Gaya Gesek dalam Kehidupan Sehari-Hari, Pahami Jenis dan Rumusnya

Liputan6.com, Jakarta Gaya gesek adalah gaya yang terjadi ketika dua benda bersentuhan, dan mengalami perlawanan terhadap gerakan relatif antara keduanya. Contoh gaya gesek biasanya akan timbul akibat adanya ketidaklengkapan, atau ketidakhalusan permukaan benda yang bersentuhan. Ketika dua permukaan bersentuhan, gaya gesek bertindak dalam arah yang berlawanan dengan gerakan relatif antara permukaan tersebut.

Gaya gesek memiliki peran penting dalam kehidupan sehari-hari dan dunia fisika secara umum. Contoh gaya gesek mempengaruhi banyak fenomena, seperti pergerakan benda, perancangan kendaraan, kekuatan bahan, dan masih banyak lagi. Pemahaman tentang gaya gesek sangatlah penting dalam berbagai bidang ilmu, seperti fisika, rekayasa, dan teknologi.

Contoh gaya gesek dapat memperlambat atau menghentikan gerakan benda, seperti pada kasus rem mobil yang menggunakan gaya gesek, untuk memperlambat dan menghentikan laju mobil. Gaya gesek tergantung pada koefisien gesek antara dua permukaan, dan besar gaya normal yang diberikan pada permukaan tersebut. 

Berikut ini contoh gaya gesek yang Liputan6.com rangkum dari berbagi sumber, Senin (29/5/2023). 

Ketika sebuah mobil bergerak di atas jalan, roda mobil berputar dan bersentuhan dengan permukaan jalan. Gaya gesek kinetik terjadi pada titik-titik kontak antara roda mobil dan jalan, dan menghambat gerakan mobil. Semakin besar kecepatan mobil, semakin besar gaya gesek kinetik yang dihasilkan. Gaya gesek kinetik juga terjadi pada bagian-bagian dalam mesin mobil, seperti antara piston dan silinder mesin.

2. Gaya gesek udara pada pesawat terbang

Ketika sebuah pesawat terbang bergerak melalui udara, pesawat akan mengalami gaya gesek udara. Gaya ini terjadi karena hambatan yang dihasilkan oleh udara terhadap permukaan pesawat. Semakin besar kecepatan pesawat, semakin besar gaya gesek udara yang dihasilkan. Untuk mengurangi gaya gesek udara, pesawat biasanya dirancang dengan bentuk aerodinamis yang mengurangi hambatan udara.

3. Gaya gesek kinetik

Gaya gesek kinetik terjadi ketika dua permukaan bersentuhan dan mengalami gerakan relatif. Misalnya, saat Anda meluncurkan sepeda di jalan yang kasar, gaya gesek kinetik akan muncul antara ban sepeda dan permukaan jalan. Gaya gesek ini bertindak berlawanan arah dengan gerakan sepeda, mempengaruhi kecepatan dan perubahan arah sepeda saat meluncur.

4. Gaya gesek cairan

Gaya gesek cairan, atau yang dikenal juga sebagai gaya hambat cairan, terjadi ketika sebuah benda bergerak melalui zat cair, seperti air atau minyak. Ketika benda bergerak melalui cairan, partikel-partikel cairan bertahan pada permukaan benda dan menciptakan gaya gesek yang menghalangi gerakan benda tersebut. Misalnya, saat Anda berenang di kolam renang, gaya gesek cairan mempengaruhi gerakan tubuh Anda melalui air.

5. Penggunaan pada gergaji kayu

Contoh dari gaya gesek yang yang menguntungkan dalam kehidupan sehari-hari dapat kita lihat pada gergaji kayu. Mata gergaji yang lancip dan tajam mampu menghasilkan gaya gesekan yang besar sehingga kayu dengan struktur keras sekalipun mampu terpotong.

6. Gesekan antara kaki dan lantai

Saat berjalan kita kadang terpeleset. Kejadian tersebut disebabkan karena kecilnya gaya gesek antara kaki dan permukaan lantai. Gesekan yang besar bermanfaat untuk menjaga keseimbangan tubuh saat berjalan, terlebih lagi bila kita berjalan pada bidang miring.

Gaya Gesek Statis

Gaya gesek statis terjadi ketika dua permukaan bersentuhan, tetapi tidak ada gerakan relatif antara keduanya. Gaya ini mencegah benda untuk mulai bergerak. Untuk mengatasi gaya gesek statis dan memulai gerakan, diperlukan gaya yang cukup besar.Rumus umum untuk gaya gesek statis adalah:

Fs = μs * N

1. Fs adalah gaya gesek statis antara dua permukaan.
2. μs adalah koefisien gesek statis antara dua permukaan.
3. N adalah gaya normal atau gaya tegak lurus terhadap permukaan.

Koefisien gesek statis (μs) adalah besaran, yang menentukan seberapa besar hambatan permukaan terhadap gerakan relatif. Setiap kombinasi permukaan memiliki koefisien gesek statis yang berbeda. Semakin tinggi nilai μs, semakin besar gaya gesek statis yang diperlukan untuk mengatasi perlawanan gerakan.

Gaya Gesek Kinetik

Gaya gesek kinetik terjadi ketika dua permukaan bersentuhan, dan mengalami gerakan relatif. Gaya ini mempengaruhi perlawanan, terhadap gerakan benda yang sudah bergerak.

Rumus umum untuk gaya gesek kinetik adalah: Fk = μk * N

1. Fk adalah gaya gesek kinetik antara dua permukaan.
2. μk adalah koefisien gesek kinetik antara dua permukaan.
3. N adalah gaya normal atau gaya tegak lurus terhadap permukaan.

Koefisien gesek kinetik (μk) juga merupakan besaran, yang bergantung pada kombinasi permukaan yang bersentuhan. Nilai μk umumnya lebih kecil daripada μs, karena setelah gerakan dimulai, gaya gesek kinetik biasanya lebih kecil daripada gaya gesek statis.

Gaya Gesek Udara

Gaya gesek udara terjadi ketika sebuah benda bergerak melalui udara. Gaya ini mempengaruhi perlawanan terhadap gerakan benda di udara. Rumus umum untuk gaya gesek udara adalah:

Fair = 0.5 * ρ * v^2 * A * Cd

1. Fair adalah gaya gesek udara.
2. ρ adalah kepadatan udara.
3. v adalah kecepatan relatif benda terhadap udara.
4. A adalah luas permukaan benda yang tegak lurus terhadap arah gerak.
5. Cd adalah koefisien drag yang bergantung pada bentuk dan profil benda.

Koefisien drag (Cd) adalah besaran, yang menunjukkan seberapa besar perlawanan terhadap gerakan benda di udara. Nilai Cd bergantung pada bentuk dan profil benda. Benda dengan profil aerodinamis yang baik akan memiliki Cd yang lebih kecil, sehingga mengurangi gaya gesek udara.

Gaya Gesek Cairan

Gaya gesek cairan terjadi ketika sebuah benda bergerak melalui zat cair seperti air atau minyak. Gaya ini mempengaruhi perlawanan terhadap gerakan benda di dalam cairan. Rumus umum untuk gaya gesek cairan adalah:

Ffluid = 0.5 * ρ * v^2 * A * Cd

1. Ffluid adalah gaya gesek cairan.
2. ρ adalah kepadatan cairan.
3. v adalah kecepatan relatif benda terhadap cairan.
4. A adalah luas permukaan benda yang tegak lurus terhadap arah gerak.
5. Cd adalah koefisien drag yang bergantung pada bentuk dan profil benda.

Koefisien drag (Cd) pada gaya gesek cairan juga bergantung pada bentuk dan profil benda yang bergerak di dalam cairan. Benda dengan profil yang lebih aerodinamis atau permukaan yang lebih halus, akan memiliki nilai Cd yang lebih kecil, sehingga mengurangi gaya gesek cairan.

Transportasi

Gaya gesek memainkan peran krusial dalam transportasi. Ketika kita menggunakan kendaraan seperti mobil atau sepeda, gaya gesek antara ban dan jalan memungkinkan kendaraan untuk bergerak maju. Tanpa gaya gesek yang cukup, ban akan meluncur di permukaan jalan dan kendaraan sulit dikendalikan. Oleh karena itu, pemahaman tentang gaya gesek sangat penting dalam merancang ban yang memberikan traksi yang optimal untuk kendaraan. 

Olahraga dan Kebugaran

Gaya gesek memainkan peran penting dalam berbagai jenis olahraga. Misalnya, pada olahraga sepak bola, gaya gesek antara sepatu dan permukaan lapangan memungkinkan pemain untuk berlari, menggiring bola, dan melakukan gerakan dengan kendali yang baik. Pada olahraga mendaki, gaya gesek antara tangan atau kaki dengan permukaan batu atau pegangan memungkinkan pendaki untuk mempertahankan keseimbangan dan naik dengan aman.

Keamanan dan Kesehatan Kerja

Gaya gesek juga memiliki peran penting dalam menjaga keamanan dan kesehatan kerja. Dalam industri, terutama di sektor konstruksi atau manufaktur, pemahaman tentang gaya gesek diperlukan untuk mencegah kecelakaan kerja. Contohnya, lantai kerja yang licin dapat menyebabkan tergelincir dan jatuh, namun dengan penanganan yang tepat seperti penggunaan material anti-slip atau alas kaki yang memiliki koefisien gesek yang tinggi, risiko kecelakaan dapat dikurangi.

Energi Terbarukan

Gaya gesek juga memiliki manfaat dalam bidang energi terbarukan. Misalnya, pada turbin angin, gaya gesek antara baling-baling turbin dan udara memungkinkan perubahan energi kinetik angin, menjadi energi mekanik yang dapat digunakan untuk menghasilkan listrik. Pemahaman tentang gaya gesek ini membantu dalam merancang baling-baling yang efisien, untuk mengoptimalkan pengumpulan energi angin.

Keamanan Penerbangan

Gaya gesek juga sangat penting dalam bidang penerbangan. Pada saat lepas landas dan mendarat, gaya gesek antara roda pesawat dan landasan pacu sangat penting, untuk memastikan pendaratan yang aman. Selain itu, pemahaman tentang gaya gesek juga diperlukan dalam merancang rem pesawat yang efektif untuk mengendalikan kecepatan pesawat saat mendarat.