Bagaimanakah cara memperbesar gaya gesek pada ban mobil dan sepatu bola?

Catatan kegiatan sains kelas 5 SD Marsudirini Yogyakarta.

“Pak Oktaf, apakah gaya gesekan merugikan ataukah bermanfaat?”, tanya salah seorang siswa kelas 5. Pertanyaan tersebut menarik dan saya lontarkan kembali ke siswa. Ada variasi jawaban. Ada yang mengatakan merugikan dan menguntungkan. Memang, gaya gesekan dapat merugikan dan ternyata juga dapat menguntungkan.

Gaya gesekan merugikan, semisal :

Ban kendaraan yang mengalami aus/gundul sehingga setahun sekali harus diganti.
Ketika mengayuh sepeda dengan rantai yang berkarat sehingga menimbulkan gaya gesekan, dan yang dirasakan adalah terasa berat mengayuh.

Gaya gesekan sangat bermanfaat, semisal :

Kaki meja yang diberi karet sehingga gaya gesekan besar dan meja tidak mudah bergerak.
Rem sepeda yang terbuat dari karet yang dapat dengan segera menghentikan roda sepeda saat direm.

Ketika gaya gesekan merugikan, maka gaya gesekan harus diperkecil. Ketika gaya gesekan bermanfaat, maka gaya gesekan harus diperbesar. Bagaimana cara memperbesar dan memperkecil gaya gesekan? Mari kita lakukan percobaan seperti terlihat pada tabel berikut!

No	Balok	Gaya gesekan (N)
Ulangan 1	Ulangan 2	Ulangan 3	Rata rata
1	Keramik dan alas kertas	0.2	0.1	0.2	0.17
2	Karet dan alas kayu	0.7	0.8	0.9	0.80
3	Diberi roda dan alas kayu	0.1	0	0.1	0.07
4	Alas karet diberi anak timbangan (20 gram) dan alas kayu	1.2	1.1	1.5	1.27
5	Diberi anak timbangan dan roda	0.1	0.1	0	0.07

Dari hasil percobaan tersebut, maka siswa dapat membuat kesimpulan sebagai berikut :

Gaya gesekan terkecil adalah balok diberi roda.
Gaya gesekan terkecil adalah balok keramik dengan permukaan halus berupa kertas.
Cara memperkecil gaya gesekan adalah memberi roda dan membuat permukaan menjadi halus.
Gaya gesekan terbesar adalah balok dilapisi karet.
Gaya gesekan terbesar adalah balok ditambah beban.
Cara memperbesar gaya gesekan adalah melapisi permukaan dengan karet dan menambah beban pada benda.

“Ternyata kalau dengan percobaan kita menjadi mengerti cara memperbesar dan memperkecil gaya gesekan ya Pak Oktaf”, celetuk siswa kelas 5.
“Ya benar, sehingga kita menjadi tahu ternyata dalam kehidupan sehari-hari ada kejadian yang digunakan untuk memperbesar dan memperkecil gaya gesekan”, timpal Pak Oktaf.

Contoh cara memperbesar gaya gesekan dalam kehidupan sehari hari adalah :

Memberi karet
Tonjolan pada permukaan sepatu bola
Permukaan benda dibuat kasar
Ban kendaraan diberi alur
Paku bergerigi pada sepatu pendaki gunung
Memberi magnesium pada tangan pemanjat tebing dan angkat berat
Memperlebar permukaan (parasut penerjun payung)
Menambah beban

Contoh cara memperkecil gaya gesekan dalam kehidupan sehari hari adalah :

Memberi oli/minyak pelumas
Permukaan benda dibuat halus/licin
Memberi tepung/bedak di papan karambol
Memberi roda
Bentuk aerodinamis (bentuk yang lancip)
Memberi bantalan peluru
Memberi air sabun
Spanduk diberi lubang
Pakaian saat disetrika disemprot dengan air
Mengurangi beban

Balok dengan permukaan keramik dan alas kertas diukur gaya gesekan dengan menggunakan neraca pegas.

Balok dengan permukaan karet dan diukur gaya gesekannya.

Balok dengan permukaan karet dan diberi anak timbangan 20 gram kemudian diukur gaya gesekan.

Balok diberi roda dan diukur gaya gesekan.

Balok diberi roda dan diatasnya diberi anak timbangan sebagai beban, kemudian diukur gaya gesekannya. Hasilnya…wow…

(FX. Oktaf Laudensius, S.Si./oktafdsains.blogspost.com)

Gaya gesek adalah gaya yang timbul pada permukaan dua benda yang saling bersentuhan karena adanya kecenderungan gerak antara benda yang satu dengan yang lain. Gaya gesek menahan gerak benda agar benda itu dapat berhenti bergerak. misalnya mobil yang melaju di jalan raya mengalami gesekan antara ban mobil dengan jalan. Saat kita menggeser meja, terjadi gesekan antara kaki meja dengan lantai. Besar kecilnya gaya gesek sangat dipengaruhi oleh permukaan benda yang bergesekan (kasar/ licin). Semakin licin permukaan gaya gesek semakin kecil, dan begitu pula dengan permukaan yang kasar. Semakin kasar permukaan gaya gesek semakin besar. Contoh Manfaat Gaya Gesek:

Menghentikan benda yang sedang bergerak.
Menahan benda agar tidak bergeser.
Menghasilkan panas, misalnya gaya gesek yang timbul ketika kita menggosokkan kedua belah tangan kita dapat menghangatkan badan.
Mengikis benda, sebagai contoh gaya gesek yang timbul dari ampelas terhadap kayu dapat membuat kayu menjadi halus.
Mencegah benda tergelincir, contoh gaya gesek antara sepatu dan lantai membuat kita tidak tergelincir.

Keuntungan dan kerugian dari gaya gesek adalah sebagai berikut:

Keuntungan gaya gesek:
Benda dapat berhenti.
Supaya tidak terpeleset.
Untuk menjalankan mesin.

Kerugian gaya gesek:

Menghambat gerakan.
Menyebabkan aus.
Mengikis permukaan benda yang bergesekan.
Memboroskan energi.

Contoh cara memperbesar dan memperkecil gaya gesek

Contoh cara memperbesar gaya gesek :
Melapisi benda dengan karet/pul.
Membuat alur pada ban mobil.
Memperluas permukaan benda.
Memasang paku-paku pada alas sepatu bola agar pemain bola tidak mudah tergelincir ketika berlari di lapangan rumput
Membuat alur pada permukaan ban untuk meningkatkan daya cengkeram ban dengan permukaan tanah.

Cara memperkecil gaya gesek :

Membuat bentuk pesawat terbang yang ramping untuk mengurangi gaya
gesek antara badan pesawat dengan udara
Memasang roda.
Memasang bantalan peluru.
Menghaluskan permukaan benda.
Memakai pelumas.
Memperkecil luas permukaan benda.
Menaburkan bedak atau tepung kanji di atas meja karambol agar biji karambol dapat bergerak lancar.