Page 286 - Fisika Dasar 1 - Mikrajuddin Abdullah

Bab 4 Gaya

Besarnya gaya gesekan antara benda dengan fluida yang
dilewatinya bergantung pada kecepatan benda relatif terhadap fluida,
bergantung pada penampang lintang benda yang menembus fluida,
bergantung pada bentuk benda, dan bergantung pada sifat fluida yang
dilewati. Secara umum, makin besar kecepatan benda maka gaya gesekan
makin besar. Mobil yang bergerak dengan kecepatan tinggi mendapat gaya
gesek oleh udara lebih besar daripada mobil yang bergerak dengan
kecepatan rendah. Balok yang dilempar ke udara mendapat gaya hambat
lebih besar dibandingkan dengan jarum yang memiliki massa yang sama
dan dilempar dengan kecepatan yang sama (karena penampang jaru lebih
kecil).

Besar gaya gesek pada benda yang bergerak dalam fluida
memenuhi persamaan umum

1
f  C  Av (4.52)
2
k
2 D

dengan

v adalah laju benda relatif terhadap fluida;

A luas penampang benda tegak lurus arah gerak;

 adalah massa jenis fluida;

CD adalah koefisien hambat yang di antaranya bergantung pada bentuk
benda.

Gaya gesekan yang diberikan oleh persamaan (4.52) berperan besar
dalam desain alat transportasi. Sebagai contoh, mengapa bentuk bagian
depan mobil tampak seperti yang ada sekarang? Tampak pipih di di bagian
depan dengan kemiringan dari depan ke belakang di sisi atas (Gambar
4.26). Mengapa bentuk depan mobil tidak seperti kotak saja, yaitu vertikal
ke atas? Mengapa kemiringan dibuat di sisi atas dan bukan di sisi bawah?

Bagian depan mobil dirancang sedemikian rupa sehingga
dihasilkan gaya gesekan dengan udara sekecil mungkin, namun mobil
tetap stabil jika bergerak pada kecepatan tinggi. Bentuk yang pipih di
depan dimaksudkan untuk mengurangi gaya gesekan oleh udara. Gaya
gesekan yang kecil menyebabkan penghematan penggunaan bahan bakar.
Bentuk yang miring dari depan ke belakang di sisi atas dimaksudkan
untuk menghasilkan gaya tekan ke bawah oleh udara. Gaya tekan tersebut

272