Isi

• Langkah
• Metode 1 dari 2: Menggosok Permukaan Badan
• Metode 2 dari 2: Perlawanan Frontal
• Tips

Pernahkah Anda bertanya-tanya mengapa tangan Anda menjadi hangat saat Anda menggosoknya satu sama lain, atau mengapa Anda bisa membuat api dengan menggosokkan dua potong kayu? Jawabannya adalah gesekan! Ketika dua benda bergerak relatif satu sama lain, gaya gesekan muncul yang mencegah gerakan tersebut.Gesekan dapat menyebabkan keluarnya energi berupa panas, pemanasan tangan, penyalaan api, dan sebagainya. Semakin banyak gesekan, semakin banyak energi yang dilepaskan, sehingga dengan meningkatkan gesekan antara bagian yang bergerak dalam sistem mekanis, Anda akan mendapatkan banyak panas!

Langkah

Metode 1 dari 2: Menggosok Permukaan Badan

1. 1 Ketika dua benda bergerak relatif satu sama lain, tiga proses berikut dapat terjadi: ketidakteraturan pada permukaan tubuh mengganggu pergerakan tubuh relatif satu sama lain; satu atau kedua permukaan tubuh dapat berubah bentuk sebagai akibat dari gerakan tersebut; atom dari setiap permukaan dapat berinteraksi satu sama lain. Semua proses ini terlibat dalam terjadinya gesekan. Oleh karena itu, untuk meningkatkan gesekan, pilih bodi dengan permukaan abrasif (seperti amplas), permukaan yang dapat berubah bentuk (seperti karet), atau permukaan yang memiliki sifat perekat (seperti lengket).
   • Untuk informasi lebih lanjut tentang memilih bahan untuk meningkatkan gesekan, lihat tutorial atau sumber online. Untuk bahan umum, Anda dapat menemukan koefisien gesekannya (karakteristik kuantitatif dari gaya yang diperlukan untuk menggeser atau memindahkan satu bahan di atas permukaan yang lain). Koefisien gesekan dari beberapa bahan tercantum di bawah ini (semakin tinggi koefisien, semakin besar gesekan):
   • Aluminium ke aluminium: 0,34
   • Kayu ke kayu: 0.129
   • Beton kering di atas karet: 0,6-0,85
   • Beton basah pada karet: 0,45-0,75
   • Es di atas es: 0,01
2. 2 Tekan benda lebih dekat satu sama lain untuk meningkatkan gesekan, karena gaya gesekan sebanding dengan gaya yang bekerja pada benda gosok (gaya yang diarahkan tegak lurus terhadap arah gerakan benda relatif satu sama lain).
   • Pikirkan rem cakram di dalam mobil. Semakin Anda menekan pedal rem, semakin banyak bantalan rem yang ditekan ke pelek roda, semakin banyak gesekan yang terjadi, dan semakin cepat mobil berhenti. Namun semakin kuat gesekannya, semakin banyak panas yang dilepaskan, sehingga saat pengereman keras, kampas rem menjadi sangat panas.
3. 3 Jika satu tubuh sedang bergerak, hentikan. Sejauh ini, kita telah mempertimbangkan gesekan geser yang terjadi ketika benda bergerak relatif satu sama lain. Gesekan geser jauh lebih sedikit daripada gesekan statis, yaitu gaya yang harus diatasi untuk menggerakkan dua benda yang bersentuhan. Oleh karena itu, lebih sulit untuk memindahkan benda yang berat daripada mengendalikannya ketika sudah bergerak.
   • Lakukan percobaan sederhana untuk memahami perbedaan antara gesekan geser dan gesekan statis. Tempatkan kursi Anda di lantai yang halus (bukan permadani). Pastikan tidak ada karet atau bantalan lain di kaki kursi agar tidak tergelincir. Dorong kursi untuk memindahkannya. Anda akan melihat bahwa begitu kursi bergerak, akan lebih mudah bagi Anda untuk mendorongnya karena gesekan geser antara kursi dan lantai lebih kecil daripada gesekan istirahat.
4. 4 Singkirkan minyak di antara dua permukaan untuk meningkatkan gesekan. Pelumas (oli, petroleum jelly, dll.) secara signifikan mengurangi gaya gesekan antara benda gosok, karena koefisien gesekan antara padatan jauh lebih tinggi daripada koefisien gesekan antara padatan dan cairan.
   • Lakukan percobaan sederhana. Gosok tangan yang kering bersama-sama dan Anda akan melihat bahwa suhunya meningkat (lebih hangat). Sekarang basahi tangan Anda dan gosok lagi. Sekarang tidak hanya lebih mudah bagi Anda untuk menggosok tangan, tetapi juga lebih sedikit panas (atau lebih lambat).
5. 5 Singkirkan bantalan, roda dan badan gelinding lainnya untuk menghilangkan gesekan gelinding dan dapatkan gesekan luncur yang jauh lebih besar dari yang pertama (oleh karena itu menggulung satu badan relatif terhadap yang lain lebih mudah daripada mendorong / menariknya).
   • Misalnya, bayangkan Anda meletakkan benda dengan massa yang sama di kereta luncur dan kereta beroda. Gerobak beroda lebih mudah digerakkan (gesekan menggelinding) daripada kereta luncur (gesekan geser).
6. 6 Meningkatkan viskositas cairan untuk meningkatkan gaya gesekan. Gesekan terjadi tidak hanya ketika memindahkan padatan, tetapi juga pada cairan dan gas (masing-masing air dan udara). Gesekan antara cairan dan padatan tergantung pada beberapa faktor, misalnya, viskositas cairan - semakin tinggi viskositas cairan, semakin besar gaya gesekan.
   • Misalnya, bayangkan Anda minum air dan madu melalui sedotan. Air dengan kekentalan rendah akan dengan mudah melewati sedotan, tetapi madu, yang memiliki kekentalan tinggi, akan sulit melewati sedotan (karena madu lebih banyak bergesekan dengan dinding sedotan).

Metode 2 dari 2: Perlawanan Frontal

1. 1 Meningkatkan luas permukaan tubuh Anda. Seperti disebutkan di atas, ketika padatan bergerak dalam cairan dan gas, gaya gesekan juga muncul. Gaya yang mencegah pergerakan benda dalam cairan dan gas disebut hambatan frontal (kadang-kadang disebut hambatan udara atau hambatan air). Resistensi frontal lebih besar dengan peningkatan luas permukaan tubuh, yang diarahkan tegak lurus terhadap arah gerakan tubuh melalui cairan atau gas.
   • Misalnya, ambil pelet seberat 1 g dan selembar kertas dengan berat yang sama dan lepaskan pada saat yang bersamaan. Biji-bijian akan segera jatuh ke lantai, dan lembaran kertas perlahan-lahan akan tenggelam. Di sini prinsip drag hanya terlihat - luas permukaan kertas jauh lebih besar daripada pelet, sehingga hambatan udara lebih besar dan kertas jatuh ke lantai lebih lambat.
2. 2 Gunakan bentuk tubuh dengan koefisien drag yang tinggi. Dengan luas permukaan tubuh yang diarahkan tegak lurus terhadap gerakan, dimungkinkan untuk menilai resistensi frontal hanya secara umum. Benda dengan bentuk yang berbeda berinteraksi dengan cairan dan gas dengan cara yang berbeda (ketika benda bergerak melalui gas atau cairan). Misalnya, pelat datar bundar memiliki gaya hambat yang lebih besar daripada pelat berbentuk bola bundar. Nilai yang mencirikan gaya hambat benda dari berbagai bentuk disebut koefisien hambatan.
   • Misalnya, pertimbangkan sayap pesawat terbang. Bentuk sayap pesawat disebut airfoil. Ini adalah bentuk ramping, sempit dan bulat dengan koefisien drag rendah (sekitar 0,45). Di sisi lain, bayangkan sayap pesawat berbentuk seperti persegi, prisma persegi panjang. Untuk sayap seperti itu, gaya hambatnya akan sangat besar (ini benar, karena koefisien gaya hambat prisma segi empat persegi adalah 1,14).
3. 3 Gunakan tubuh yang kurang ramping. Sebagai aturan, badan kubik besar memiliki hambatan tinggi. Badan seperti itu memiliki sudut persegi panjang dan tidak meruncing ke ujung. Di sisi lain, tubuh yang ramping memiliki tepi yang membulat dan biasanya meruncing ke arah ujungnya.
   • Misalnya, bandingkan mobil modern dengan mobil yang dibuat beberapa dekade lalu. Mobil tua berbentuk bujur sangkar, sedangkan mobil modern memiliki banyak lekukan halus. Oleh karena itu, mobil modern memiliki hambatan yang lebih kecil dan membutuhkan tenaga mesin yang lebih rendah (yang mengarah pada penghematan bahan bakar).
4. 4 Gunakan badan tanpa melalui lubang. Lubang tembus apa pun di dalam bodi mengurangi hambatan dengan membiarkan udara atau air mengalir melalui lubang (lubang mengurangi luas permukaan bodi yang tegak lurus terhadap gerakan). Semakin besar lubang tembus, semakin rendah hambatannya. Inilah sebabnya mengapa parasut, yang dirancang untuk menciptakan banyak hambatan (untuk memperlambat kecepatan jatuh), terbuat dari sutra atau nilon yang tahan lama dan ringan, bukan kain kasa.
   • Misalnya, Anda dapat meningkatkan kecepatan dayung ping-pong dengan mengebor beberapa lubang di dayung (untuk mengurangi luas permukaan dayung dan mengurangi hambatan).
5. 5 Tingkatkan kecepatan bodi untuk meningkatkan gaya hambat (ini berlaku untuk bodi dengan bentuk dan material apa pun). Semakin tinggi kecepatan suatu benda, semakin besar volume cairan atau gas yang harus dilaluinya dan semakin besar gaya hambatnya. Benda yang bergerak dengan kecepatan sangat tinggi mengalami hambatan yang luar biasa, sehingga harus dirampingkan; jika tidak, kekuatan perlawanan akan menghancurkan mereka.
   • Misalnya, perhatikan Lockheed SR-71, pesawat pengintai eksperimental yang dibuat selama Perang Dingin. Pesawat ini bisa terbang dengan kecepatan tinggi M = 3,2 dan, meskipun bentuknya ramping, mengalami hambatan yang sangat besar (begitu besar sehingga logam dari mana badan pesawat dibuat mengembang ketika dipanaskan karena gesekan).

Tips

• Ingatlah bahwa gesekan melepaskan banyak energi dalam bentuk panas. Misalnya, jangan langsung menyentuh bantalan rem mobil setelah mengerem!
• Perlu diingat bahwa gaya resistensi yang tinggi dapat menyebabkan kehancuran benda yang bergerak dalam cairan. Misalnya, jika selama perjalanan perahu Anda memasukkan sepotong kayu lapis ke dalam air (agar permukaannya tegak lurus dengan pergerakan perahu), maka kemungkinan besar kayu lapis akan pecah.