Gesekan adalah gaya yang melawan gerakan suatu benda. Untuk menghentikan benda yang bergerak, gaya harus bekerja dalam arah yang berlawanan dengan arah gerak. Misalnya, jika Anda mendorong bola yang tergeletak di lantai, bola itu akan bergerak. Kekuatan dorongan memindahkannya ke tempat lain. Perlahan-lahan bola melambat dan berhenti bergerak. Gaya yang melawan gerak suatu benda disebut gaya gesekan. Di alam dan di bidang teknologi, ada banyak sekali contoh penerapan gaya ini.
Jenis gesekan
Ada berbagai jenis gesekan:
Pisau skate yang bergerak melintasi es adalah contoh tergelincir. Saat skater bergerak di sekitar arena, bagian bawah skate menyentuh lantai. Sumber gesekan adalah kontak antara permukaan pisau dan es. Berat suatu benda dan jenis permukaan yang dilaluinya menentukanjumlah slip (gesekan) antara dua benda. Sebuah benda berat memberikan lebih banyak tekanan pada permukaan yang digesernya, sehingga akan ada lebih banyak gesekan geser. Karena gesekan disebabkan oleh gaya tarik menarik antara permukaan benda, jumlah gesekan tergantung pada bahan dari dua benda yang berinteraksi. Cobalah berseluncur di danau yang mulus dan Anda akan merasa jauh lebih mudah daripada berseluncur di jalan berkerikil yang kasar
- Gesekan istirahat (kohesi) - gaya yang terjadi antara 2 benda yang bersentuhan dan mencegah terjadinya gerakan. Misalnya, untuk memindahkan lemari, memaku paku, atau mengikat tali sepatu, Anda perlu mengatasi kekuatan rekat. Ada banyak contoh gesekan yang serupa di alam dan teknologi.
- Saat Anda mengendarai sepeda, kontak antara roda dan jalan adalah contoh gesekan gelinding. Ketika sebuah benda menggelinding pada suatu permukaan, gaya yang diperlukan untuk mengatasi gesekan menggelinding jauh lebih kecil daripada yang dibutuhkan untuk mengatasi geser.
Gesekan kinetik
Ketika Anda mendorong buku di atas meja dan buku itu bergerak sejauh tertentu, itu mengalami gesekan benda yang bergerak. Gaya ini dikenal sebagai gaya gesekan kinetik. Ini bekerja pada satu permukaan yang lain ketika dua permukaan bergesekan satu sama lain karena satu atau kedua permukaan bergerak. Jika Anda meletakkan buku tambahan di atas buku pertama untuk meningkatkan gaya normal, gaya gesekan kinetik adalahmeningkat.
Ada rumus berikut: Ffriction=Fn. Gaya gesekan kinetik sama dengan hasil kali koefisien gesekan kinetik dan gaya normal. Ada hubungan linier antara dua kekuatan ini. Koefisien gesek kinetis menghubungkan gaya gesek dengan gaya normal. Karena itu adalah gaya, satuan untuk mengukurnya adalah Newton.
Gesekan statis
Bayangkan Anda mencoba mendorong sofa ke lantai. Anda menekannya dengan sedikit kekuatan, tetapi tidak bergerak. Gaya gesekan statis bertindak sebagai respons terhadap gaya, dalam upaya untuk menyebabkan gerakan benda diam. Jika tidak ada gaya seperti itu pada benda, gaya gesekan statis adalah nol. Jika ada gaya yang mencoba menyebabkan gerakan, maka gaya kedua akan meningkat ke nilai maksimumnya sebelum diatasi, dan gerakan akan dimulai.
Formula untuk tampilan ini: Ffriction=sFn. Gaya gesekan statis kurang dari atau sama dengan hasil kali koefisien gesekan statis (s) dan gaya normal F (n). Pada contoh sofa, gaya gesekan statis maksimum menyeimbangkan gaya orang yang mendorongnya hingga sofa mulai bergerak.
Mengukur koefisien gesekan
Apa yang menentukan gaya gesekan? Di alam dan teknologi, bahan dari mana permukaan dibuat memainkan peran tertentu. Misalnya, bayangkan mencoba bermain bola basket sambil mengenakan kaus kaki alih-alih sepatu atletik. Mungkinsecara signifikan memperburuk peluang Anda untuk menang. Sepatu membantu memberikan daya yang dibutuhkan untuk mengerem dan mengubah arah dengan cepat saat berlari di permukaan. Ada lebih banyak gesekan antara sepatu dan lapangan basket daripada antara kaus kaki dan lantai kayu yang dipoles.
Berbagai koefisien menunjukkan betapa mudahnya satu objek dapat meluncur di atas yang lain. Pengukuran yang tepat mereka cukup sensitif terhadap kondisi permukaan dan ditentukan secara eksperimental. Permukaan basah berperilaku sangat berbeda dari permukaan kering.
Fisika: gaya gesekan di alam dan teknologi
Anda mengalami gesekan sepanjang waktu dan Anda harus senang itu mungkin. Kekuatan inilah yang membantu menjaga benda-benda yang tidak bergerak di tempatnya, dan seseorang tidak jatuh saat berjalan. Apa itu gesekan? Di alam dan teknologi, contoh dapat ditemukan di setiap langkah. Anda mungkin tidak menyadarinya, tetapi Anda sudah sangat akrab dengan kekuatan ini. Itu terjadi dalam arah gerakan yang berlawanan, dan karena itu, itu adalah gaya yang mempengaruhi gerakan benda.
Saat Anda memindahkan kotak melintasi lantai, gesekan bekerja terhadap kotak yang berlawanan arah dengan kotak. Saat Anda berjalan menuruni gunung, gesekan bekerja melawan gerakan ke bawah Anda. Saat Anda menginjak rem di dalam mobil dan terus bergerak selama beberapa saat, gesekan bekerja melawan arah luncur Anda, yang pada akhirnya membantu menghentikan selip sepenuhnya.
Ketika dua benda "bergesekan" satu sama lain, gaya akan terjaditarik-menarik antar molekul benda sehingga menimbulkan gesekan. Di alam dan teknologi, itu dapat terjadi di antara hampir semua fase materi - padat, cair, dan gas. Gesekan terjadi antara dua benda, seperti kotak dan lantai, tetapi juga dapat terjadi antara ikan dan air tempat mereka berenang, dan benda jatuh di udara. Gesekan karena udara memiliki nama khusus: hambatan udara.
Peran gesekan di alam, teknologi, kehidupan
Gesekan adalah bagian integral dari pengalaman manusia. Kita membutuhkan daya tarik untuk berjalan, berdiri, bekerja, dan berkendara. Pada saat yang sama, kita membutuhkan energi untuk mengatasi resistensi terhadap gerakan, jadi terlalu banyak gesekan membutuhkan energi berlebih untuk melakukan pekerjaan, yang mengakibatkan inefisiensi. Pada abad ke-21, umat manusia menghadapi tantangan kembar yaitu kekurangan energi dan pemanasan global akibat pembakaran bahan bakar fosil. Oleh karena itu, kemampuan untuk mengendalikan gesekan telah menjadi prioritas utama di dunia saat ini, namun masih banyak yang kurang memahami sifat dasar gesekan.
Gesekan di alam dan teknologi (fisika) selalu menjadi bahan keingintahuan. Studi intensif tentang asal usul gaya ini dimulai pada abad ke-16, mengikuti karya perintis Leonardo da Vinci. Namun, kemajuan dalam memahami sifatnya lambat, terhambat oleh kurangnya instrumen untuk pengukuran yang akurat. Eksperimen cerdik yang dilakukan oleh ilmuwan Coulomb dan yang lainnya telah memberikan informasi penting untuk meletakkan dasar pemahaman. Dimulai pada akhir 1800-an dan awalMesin uap, lokomotif, dan kemudian pesawat terbang muncul di tahun 1900-an. Selain itu, eksplorasi ruang angkasa membutuhkan pemahaman yang jelas tentang gesekan dan kemampuan untuk mengendalikannya.
Kemajuan yang signifikan dalam penerapan dan pengendalian gesekan di alam teknologi, dalam kehidupan sehari-hari, telah dicapai melalui trial and error. Pada awal abad ke-21, dimensi baru gesekan skala nano muncul karena penggunaan teknologi nano. Pemahaman manusia tentang gesekan atom dan molekul berkembang pesat. Saat ini, efisiensi energi dan produksi energi terbarukan membutuhkan perhatian segera karena ilmu pengetahuan berusaha untuk mengurangi emisi karbon. Kemampuan mengendalikan gesekan menjadi langkah penting dalam pencarian teknologi berkelanjutan. Itulah indikator efisiensi energi. Jika memungkinkan untuk mengurangi kehilangan energi yang tidak perlu dan meningkatkan efisiensi energi saat ini, ini akan memberikan waktu untuk mengembangkan sumber energi alternatif.
Contoh gesekan dalam hidup
Gesekan adalah gaya yang resistif. Ini menghambat pergerakan objek lain dengan menerapkan beberapa kekuatan. Tapi dari mana datangnya kekuatan ini? Pertama, ada baiknya mulai mempertimbangkannya dari tingkat molekuler. Gesekan yang kita lihat dalam kehidupan sehari-hari dapat disebabkan oleh kekasaran permukaan. Inilah yang diyakini para ilmuwan sejak lama sebagai alasan utama kemunculannya.
Contoh paling sederhana dari gesekan di alam dan teknologi adalah sebagai berikut:
- Saat berjalan, gaya gesekan itumempengaruhi satu-satunya, memberi kita kesempatan untuk bergerak maju.
- Tangga yang bersandar di dinding tidak jatuh ke lantai.
- Orang-orang mengikat tali sepatu mereka.
- Tanpa gaya gesekan, mobil tidak akan bisa melaju tidak hanya menanjak, tetapi juga di jalan yang datar.
- Di alam, ini membantu hewan memanjat pohon.
Ada banyak poin seperti itu, ada juga kasus di mana kekuatan ini, sebaliknya, dapat mengganggu. Misalnya, untuk mengurangi gesekan, ikan diberi pelumas khusus, karena itu, selain bentuk tubuhnya yang ramping, mereka dapat bergerak dengan lancar di dalam air.
