Bahkan selama tahun-tahun sekolah, di kelas tujuh atau delapan, setiap orang berkenalan dengan konsep baru fisika dinamis - gesekan. Namun, banyak orang, setelah dewasa, melupakan apa itu gesekan dan bagaimana gaya ini bekerja. Mari kita coba memahami topik ini.
Definisi konsep
Gesekan adalah fenomena yang memiliki arti sebagai berikut: ketika dua benda bersentuhan satu sama lain, interaksi khusus terbentuk di tempat kontak mereka, mencegah tubuh terus bergerak relatif satu sama lain. Jelas bahwa adalah mungkin untuk menghitung nilai interaksi benda-benda ini. Gaya gesekan mencirikan interaksi ini secara kuantitatif. Jika gesekan terjadi antara benda tegar (misalnya interaksi buku dengan rak buku atau apel dengan meja), maka interaksi ini disebut gesekan kering.
Perlu dipahami bahwa gesekan adalah gaya yang memiliki sifat elektromagnetik. Artinya, penyebab gaya ini adalah interaksi antar partikel penyusun benda ini atau itu.
Apa itu gesekan?
Karena berbagai item yang ada di dunia kami, Anda bisatentukan bahwa masing-masing memiliki strukturnya sendiri dan memiliki sifat individu. Ini berarti bahwa interaksi antara item yang berbeda akan berbeda. Untuk pemahaman yang benar tentang esensi dan solusi kompeten dari banyak masalah dalam fisika, adalah kebiasaan untuk memisahkan tiga jenis gesekan secara kondisional. Jadi, mari kita analisis masing-masing secara terpisah:
- Gesekan pertama adalah gesekan statis yang terjadi ketika tidak ada gerakan relatif dari dua benda. Kita bisa melihat contoh dia di mana-mana, karena gaya yang dihasilkan oleh gesekan ini membuat benda tetap seimbang. Misalnya, barang di ban berjalan yang bergerak, paku yang ditancapkan ke dinding, atau orang yang berdiri di lantai.
- Gesekan geser bersyarat adalah gesekan kedua. Nilai geser didefinisikan sebagai berikut: ketika gaya diterapkan pada benda dalam kesetimbangan yang lebih besar dari gaya gesekan statis, gaya gesekan geser mulai bekerja, dan benda bergerak.
- Dan akhirnya, gesekan guling, yang menjelaskan interaksi dua benda, yang satu menggelinding di atas permukaan yang lain. Perbedaan gesekan guling dan geser dijelaskan oleh fakta bahwa dengan gerakan apa pun, area tubuh dipindahkan sepanjang permukaan kontak, dan bukannya ikatan antarmolekul yang putus, ikatan baru terbentuk. Dan jika roda berputar tanpa selip, ikatan molekul akan putus lebih cepat saat bagian roda diangkat daripada saat digeser. Ternyata gaya gesek guling lebih kecil dari gaya luncur.
Di mana dan bagaimana gesekan dapat digunakan?
Gesekan adalahsebuah fenomena yang tak tergantikan, yang tanpanya kita tidak akan dapat melakukan hal-hal dasar: berjalan, duduk, atau sekadar memegang benda di tangan kita. Karena itu, jangan remehkan pentingnya gesekan. Seperti yang dikatakan oleh fisikawan Prancis Guillaume: "Jika tidak ada gesekan, Bumi kita tidak akan memiliki satu pun kekasaran, itu akan seperti setetes cairan."
Mungkin contoh terbaik yang paling akurat mencirikan gesekan adalah pengoperasian roda. Bahkan di zaman kuno, telah diketahui bahwa gaya gesekan guling jauh lebih kecil daripada gaya gesekan luncur. Manfaat tak terbantahkan dari gesekan guling itulah yang menyebabkan orang meletakkan balok kayu atau rol untuk memindahkan beban yang berat dan besar. Seiring waktu, orang meningkatkan pengetahuan mereka tentang sifat luar biasa dari gesekan guling, mengamati pergerakan benda di bawah pengaruh gaya gesekan, dan akhirnya menemukan roda! Di dunia modern, tidak mungkin membayangkan hidup tanpa bagian yang tak tergantikan ini, karena roda adalah "mesin" kedua dari semua transportasi!
Bagaimana cara menghitung nilai gaya gesekan?
Seperti gaya lainnya, gaya gesekan memiliki nilai bilangan bulat. Untuk menentukan secara akurat berapa banyak gaya yang diperlukan untuk gerakan atau jenis pekerjaan lain, perlu untuk menghitung gaya gesekan statis. Insinyur biasanya melakukan ini ketika, misalnya, mereka membangun pabrik atau menemukan perangkat baru. Namun, bahkan anak sekolah biasa dihadapkan pada tugas-tugas tertentu di mana diperlukan untuk menghitung gaya gesekan. Jadi untuk menghitungnyanilai, Anda hanya perlu menggunakan rumus sederhana: Fgesekan=KN, di mana k adalah koefisien gesekan. Nilai semua koefisien selalu bergantung pada permukaan benda tempat benda bergerak atau berinteraksi. "N" dalam rumus kami berarti gaya reaksi penyangga pada tubuh. Itu terutama tergantung pada massa tubuh yang bersentuhan dengan permukaan penyangga.
Hitung nilai gaya pada soal
Asumsikan sebuah benda bermassa m=3 kg berada di atas papan horizontal. Koefisien gesekan antara papan kayu dan tubuh adalah 0,3. Bagaimana mencari nilai gaya gesekan? Ini sangat sederhana, yang perlu Anda lakukan hanyalah memasukkan nilai-nilai kita ke dalam rumus. Anda hanya perlu memperhitungkan bahwa N dalam hal ini sama dengan berat benda (menurut hukum ke-3 Newton). Jadi, gaya yang diinginkan adalah (mg)k=(3 kg10 m/s2)0, 3=9 H.
