Gaya gesek adalah gaya yang keberadaannya sangat penting bagi kehidupan manusia. Bayangkan jika tak ada gaya gesek di dunia ini. Orang-orang akan tergelincir kesana kemari karena tidak adanya gaya yang mampu menahan gerakan mereka. Cukup menarik apabila seseorang mengendarai sebuah mobil. Mobil itu akan terus berjalan selamanya tanpa ada yang menghentikannya. Mungkin ada sebuah peristiwa menarik di masa kecil .Apabila kertas dijatuhkan bersama dengan batu, maka batu akan jatuh lebih dulu dibanding kertas. Mengapa hal itu bisa terjadi?
Gaya Gesek
Yosh... Kita akan memulainya dari sebuah fenomena yang terlihat sederhana. Mengapa apabila sebuah batu dan kertas dijatuhkan secara bersamaan, kertas akan jatuh belakangan?
Tetapi sebelum itu, pernahkah kalian mendengar jawaban dari guru kalian semacam ini
"Seharusnya batu dan kertas jatuh bersamaan. Hal yang membuat batu jatuh lebih dulu adalah karena adanya gesekan dengan udara."
Mungkin kira-kira semacam itu. Tapi, ada hal yang menarik sebenarnya. Benda yang terkena gaya gesek udara tidak hanya kertas. Batu juga "terkena" gaya gesek udara. Tetapi, toh batu tetap jatuh lebih dulu dibanding kertas.
Mari kita lihat,
Kecepatan benda saat jatuh dipengaruhi oleh dua hal yaitu kecepatan awal dan percepatan gravitasi. Dimana besar kecepatan di suatu titik tergantung waktu.
Jika dituliskan secara matematis, maka kecepatan benda jatuh bebas di sebuah titik adalah
Tidak ada faktor massa disini, sehingga benar jika seharusnya kertas dan batu jatuh bersamaan apabila gaya gesek udara diabaikan.
Loh kok bisa? Tapi gaya yang bekerja kan beda antara kertas dan batu. Misalnya batu bermassa 100 gram dan kertas bermassa 10 gram. Maka gaya yang bekerja di batu akan lebih besar daripada gaya yang bekerja pada kertas.
Yupz, itu benar sekali. Tetapi tak ada hubungannya. Memang benar, gaya gravitasi yang bekerja pada kedua benda beda. Namun, percepatan gravitasi kedua benda tersebut tetaplah sama. Kecepatan gerak benda tidak dipengaruhi oleh massa. Mungkin sedikit sulit, So, bisa jadi akan lebih mudah dengan analogi berikut.
Pernah bermain perosotan? Bentar, ada yang tau apa itu perosotan? mungkin silahkan cari di search enggine dulu jika tidak tahu. Lanjut...
Jika diperhatikan, orang yang gendut bisa meluncur sebaik orang yang kurus. Betapapun gendutnya orang itu, selama perosotannya muat, orang itu akan tetap meluncur. Hal yang sama terjadi jika orang bertubuh kurus yang meluncur. Akan menjadi berbeda jika orang yang meluncur diberi kecepatan awal. Misalnya ada orang iseng yang mendorong dari belakang. Maka orang itu akan meluncur lebih cepat dariada yang meluncur dengan normal. Jadi, massa tidak mempengaruhi kecepatan benda jatuh.
Masih terlalu sulit?
Masih percaya bahwa massa mempengaruhi kecepatan jatuh? Mari kita mencoba sesuatu yang lain.
Siapkan selembar kertas HVS yang kondisinya masih bagus (tidak penuh dengan lipatan). Kemudian jatuhkan dari ketinggian 2 - 3 meter (semakin tinggi semakin bagus). Catat waktu sampai jatuh menyentuh tanah. Jika perlu, diulang beberapa kali agar hasilnya valid. Kemudian, remas kertas itu sampai pada bentuk terkecilnya (semakin kecil, maka akan semakin terlihat perbedaannya). Jatuhkan dari tempat yang sama saat kertas belum diremas tadi. Maka akan terlihat bahwa kertas yang diremas akan jatuh lebih cepat dari kertas dalam bentuk lembaran. Jika ditelusuri, massa kertas sama karena berasal dari satu benda.
So, luas permukaan sangat berpengaruh pada kecepatannya. Semakin lebar permukaan sentuh dengan udara, semakin besar pula gaya geseknya. Itu menjelaskan mengapa sebuah parasut atau mata panah didesain sedemikian rupa untuk memanfaatkan atau meminimalisir gesekan udara.
Ingat, ini hanya terjadi saat udara dalam keadaan tenang (tanpa mempertimbangkan gerakan udara seperi angin).
Masih terlalu sulit?
Masih percaya bahwa massa mempengaruhi kecepatan jatuh? Mari kita mencoba sesuatu yang lain.
Siapkan selembar kertas HVS yang kondisinya masih bagus (tidak penuh dengan lipatan). Kemudian jatuhkan dari ketinggian 2 - 3 meter (semakin tinggi semakin bagus). Catat waktu sampai jatuh menyentuh tanah. Jika perlu, diulang beberapa kali agar hasilnya valid. Kemudian, remas kertas itu sampai pada bentuk terkecilnya (semakin kecil, maka akan semakin terlihat perbedaannya). Jatuhkan dari tempat yang sama saat kertas belum diremas tadi. Maka akan terlihat bahwa kertas yang diremas akan jatuh lebih cepat dari kertas dalam bentuk lembaran. Jika ditelusuri, massa kertas sama karena berasal dari satu benda.
So, luas permukaan sangat berpengaruh pada kecepatannya. Semakin lebar permukaan sentuh dengan udara, semakin besar pula gaya geseknya. Itu menjelaskan mengapa sebuah parasut atau mata panah didesain sedemikian rupa untuk memanfaatkan atau meminimalisir gesekan udara.
Ingat, ini hanya terjadi saat udara dalam keadaan tenang (tanpa mempertimbangkan gerakan udara seperi angin).
Selanjutnya, kita akan beralih ke pembahasan gaya gesek. Sedikit beda dengan bahasan diatas, Tetapi tetap sama, kita akan menyoroti sesuatu yang menarik
Lanjut ke Halaman 2
