Apa itu Gesekan Geser?

Gesekan adalah gaya yang menahan gerakan satu permukaan di atas yang lain. Ketika satu permukaan bergerak relatif terhadap yang lain, gesekannya adalah “kinetik” – gesekan geser. Sebaliknya, jika permukaan tidak bergerak – atau diam – relatif terhadap satu sama lain, gesekannya statis. Untuk gesekan statis, jika total gaya yang diterapkan pada suatu benda adalah “F” dan gaya resistif dari gesekan adalah “f”, maka terdapat beberapa koefisien, s, sehingga f = s × F. Jika F menjadi lebih besar dari f, gesekan statis memberikan jalan untuk gesekan geser, dan ekspresi matematika menjadi f = k × F, di mana k adalah koefisien gesekan kinetik, atau geser.

Perhatikan bahwa persamaan untuk gesekan tidak mengandung istilah yang dapat segera diidentifikasi dengan penyebab gesekan. Ini karena variasi yang luas dalam fenomena yang menambah gesekan. Ini termasuk interaksi permukaan yang dihasilkan dari “adhesi,” “membajak” dan “deformasi ketegasan.” Adhesi mengacu pada komponen gesekan geser yang dihasilkan dari gaya tarik elektrostatik atom. Kekuatan sifat perekat antara dua permukaan bisa lemah — seperti dalam kasus permukaan yang dilapisi Teflon®, atau diminyaki — atau cukup kuat, pada dasarnya tak terbatas — dalam kasus perekat yang kuat.

Dua permukaan yang sebagian besar utuh memiliki ketidaksempurnaan — kekasaran atau kekerasan permukaan — yang disebut asperitas. Ini dapat saling mengunci setidaknya secara singkat. Ada dua mekanisme yang masih memungkinkan permukaan tersebut untuk bergerak dalam hubungan satu sama lain, mengalami gesekan geser, tanpa berhenti. Salah satunya adalah deformasi plastis, dimana halangan sementara didorong ke samping. Yang lainnya adalah membajak, di mana satu fitur permukaan membajak ketidaksempurnaan permukaan lainnya, seperti bajak petani menggali tanah di bawah bilahnya, memungkinkan gerakan.

Setelah dua permukaan diam mengatasi gaya gesekan statis, mereka terlibat dalam gesekan geser. Ini tetap terjadi selama permukaan bersentuhan dan gaya tetap cukup besar untuk melanjutkan aksi. Untuk sebagian besar aplikasi dunia nyata, gaya gesekan statis tepat sebelum gerakan dimulai lebih besar daripada yang dialami selama gesekan geser. Telah ditemukan, bagaimanapun, bahwa jika ketidaksempurnaan permukaan diminimalkan dengan hati-hati, tingkat gaya yang harus dicapai untuk memulai gesekan geser hampir sama dengan yang diperlukan untuk mempertahankannya.

Ada gaya-gaya lain yang bekerja yang dapat dipandang menyerupai gesekan geser dalam beberapa hal. Misalnya, medan magnet mampu menghasilkan apa yang dapat dianggap semacam “gesekan” dalam dinamo. Hasil komponen pengereman magnetik kecil. Ini biasanya dikategorikan sebagai “redaman magnetik” daripada sebagai gesekan geser.