Review Jurnal Koefisien Gesek - M. Nabil Tauhid (F1G223019)

 Judul Jurnal: Analisis Kaitan Koefisien Gesek dan Peluang Pembersihan Pipa dengan Foam Pig

Penulis: Fenny Setyarini, Adrianus Inu Natalisanto

Sumber: https://fmipa.unmul.ac.id/files/docs/4.%20Jurnal%20Fenny%20Setyarini%20%20(Fisika).pdf

Ringkasan: 

Minyak dan gas merupakan salah satu sumber energi yang sangat banyak dipergunakan di negara industri. Kenaikan harga minyak yang kian melonjak 10 tahun terakhir, menyebabkan perusahaan-perusahaan minyak berusaha untuk mengoptimalkan produksinya, yakni salah satunya lewat pemeliharaan pipa untuk menghilangkan endapan-endapan yang dapat menurunkan tingkat produksi.

Gaya gesekan ialah gaya yang timbul akibat gerakan relatif antara dua permukaan yang bersinggungan sedemikian hingga akibat persinggungan tersebut gerakan yang satu terhadap yang lain menjadi tidak leluasa dan mengalami hambatan. Semakin lekat atau kuat persinggungan tersebut, maka semakin besar gaya gesekannya. Gaya gesekan terbagi atas 2 macam, yaitu gaya gesekan statik dan gaya gesekan kinetik. Gaya gesekan statik adalah gaya gesekan yang bekerja di antara dua permukaan yang saling diam satu terhadap yang lain, misalkan permukaan benda dengan lantai. Gaya gesekan kinetik adalah gaya gesekan yang bekerja di antara dua permukaan yang saling bergerak relatif. 

Penentuan koefisien gesek kinetik dapat dilakukan dengan menggelincirkan balok pada bidang miring. Diandaikan bahwa sebuah balok tak bergerak berada pada bidang miring kasar dengan sudut kemiringan . Gaya-gaya yang bekerja pada balok tersebut adalah gaya gravitasi mg, gaya gesekan statik dan gaya normal.

Dalam penelitian tugas akhir ini dilakukan pembersihan daerah dalam pipa dengan cara menggelincirkan foam pig. Selubung foam pig yang menggelincir di dalam pipa tersebut dianggap dapat membawa kotoran dalam pipa yang bersentuhan dengannya. Bila kotoran di dalam pipa tersebut merupakan butir-butiran tanah yang tersebar secara acak di permukaan dalam pipa tersebut dan memiliki gaya adhesi yang beragam terhadap selubung foam pig dan permukaan dalam pipa, maka setiap kotoran tersebut belum tentu dapat dirontokan oleh foam pig. Karena itu, dapat dipandang bahwa peristiwa perontokan kotoran oleh foam pig bersesuaian dengan peristiwa pembersihan pipa oleh foam pig dan peluang terjadinya peristiwa pembersihan tersebut disebut sebagai peluang pembersihan. Peristiwa pembersihan pipa terjadi ketika foam pig diluncurkan di dalam pipa. Bila pembersihan tersebut dilakukan secara berulang maka kotoran-kotoran yang rontok menjadi semakin berkurang seiring dengan semakin banyak dilakukannya peluncuran foam pig tersebut. Peristiwa rontoknya kotoran tersebut merupakan peristiwa komplementer dari peristiwa kemajuan pembersihan pipa.

Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini yaitu meteran, jangka sorong, dan stopwatch. Meteran digunakan untuk mengukur tinggi peletakan pipa simulasi, jangka sorong digunakan untuk mengukur diameter pipa simulasi dan stopwatch digunakan untuk mengukur waktu gelinciran foam pig. Penelitian ini menggunakan foam pig yang berdiameter 4 inci, tiga jenis plat, dan tanah liat yang digunakan sebagai pengotor di dalam pipa simulasi. Tiga jenis plat tersebut yaitu seng, alumunium, dan plastik (fiber excel flow polypropylene). Data yang dianalisa berasal dari data primer peluncuran foam pig dengan menggunakan pipa simulasi yang beragam untuk menentukan nilai koefisien gesekan. Karena besar tarikan gravitasi pada foam pig hanya bergantung pada besar sudut kemiringan, maka sudut kemiringan tempat foam pig meluncur juga diragamkan. Pengukuran dilakukan dengan sudut 40°, 50°, 60° dan 70°.

Pada proses pembersihan pipa dengan menggelincirkan foam pig ke dalam pipa simulasi yang terjadi adalah gerakan antara dua permukaan yang saling berinteraksi antara permukaan foam pig dan permukaan bagian dalam pipa. Pada saat pipa diberi pengotor berupa tanah liat, maka gesekan yang terjadi adalah gesekan antara permukaan foam pig dengan permukaan tanah liat tersebut. Hal ini mengakibatkan kotoran yang ada di dalam pipa simulasi lama-lama akan tergerus saat foam pig berkali-kali diluncurkan dengan bidang miring.

Dari data yang didapat, dapat dilihat bahwa semakin banyak dilakukan penggelinciran, maka nilai koefisien geseknya semakin kecil sehingga persentase kemajuan pembersihannya menjadi semakin tinggi. Dari percobaan ini, telah disimpulkan bahwa kaitan antara koefisien gesekan kinetik dan jumlah pengulangan pembersihan merupakan kaitan kuadratik dengan peluang pembersihan sebagai parameter di dalam kaitan tersebut atau berbanding lurus dengan koefisien gesekan kinetik.

Judul Jurnal: Miskonsepsi gaya gesek pada mahasiswa

Penulis: Yuant Tiandho

Sumber: https://core.ac.uk/download/pdf/229493673.pdf

Ringkasan: 

Miskonsepsi atau kadang disebut dengan konsepsi alternatif merupakan suatu struktur kognitif yang dipegang teguh tetapi berbeda dengan pemahaman konsep yang sesungguhnya (menurut para ahli) dan mungkin saja dapat ikut mengontaminasi ketika dilakukan konstruksi pengetahuan baru. Miskonsepsi berbeda dengan kekurang pahaman (preconception) terhadap suatu konsep atau pembelajaran karena kekurangpahaman dapat diatasi dengan instruksi dan pembelajaran selanjutnya. Miskonsepsi dapat terjadi karena berbagai macam hal diantaranya: intuisi yang tidak tepat, materi yang memang abstrak, dan sulit dimengerti, informasi yang keliru dari teman, guru, bahkan sumber-sumber pembelajaran. Permasalahan besar yang mungkin muncul akibat adanya miskonsepsi adalah lambatnya pemahaman terhadap konsep-konsep baru yang terintegrasi dengan pengetahuan yang mengalami miskonsepsi dan semakin menyimpangnya pemahaman konsep baru tersebut karena miskonsepsi cenderung tidak disadari. Dalam bidang sains, diketahui bahwa seiring dengan peningkatan penelitian terkait topik kependidikan semakin tinggi pula jumlah miskonsepsi siswa dalam berbagai usia yang terdeteksi dalam spektrum konsep yang semakin luas. berbagai penelitian juga menunjukkan bahwa miskonsepsi dialami oleh siswa dari berbagai negara dan budaya bahkan pada berbagai rentang usia dan tingkat pendidikan (dasar, menengah, dan sarjana) pada semua bidang sains. Beberapa metode pembelajaran yang dikembangkan untuk mengatasi permasalahan miskonsepsi diantaranya adalah metode analogi. Fisika merupakan salah satu bidang sains yang seringkali dianggap sulit dan membutuhkan perhatian lebih dalam proses pembelajaran. Selain pemahaman konsep melalui proses eksperimen dan penganalogian, pembelajaran fisika juga membutuhkan pembongkaran prinsip-prinsip dasar melalui analisis matematis serta prediksi implikasi yang mungkin saja muncul. Matematika bukanlah segalanya dalam pembelajaran fisika tetapi penggunaan simbol matematis serta pengaruh bahasa intuisi matematis merupakan hal yang tidak dapat dihindari dalam proses pembelajaran fisika. Pemahaman bahasa matematika dan intuisi yang salah akan menjadi salah satu penyebab munculnya miskonspesi.

Gaya gesek merupakan salah satu topik penting dalam mempelajari materi mekanika. Meskipun gaya gesek bukanlah salah satu dari gaya fundamental tetapi dengan adanya pemahaman konsep gaya gesek maka teori-teori fisika yang dipelajari akan terasa lebih realistis. Pada umumnya, banyak teori dalam fisika disajikan dengan asumsi tanpa gaya gesek dan hal tersebut kurang sesuai dengan pengalaman sehari-hari, misalkan saja dalam peristiwa gerak jatuh bebas, gerakan piston, dan osilasi pendulum sederhana. Sehingga dengan adanya konsep gesekan diharapkan tidak ada lagi yang menganggap hukum fisika hanya berlaku untuk dunia yang ideal di laboratorium. Lebih jauh, hal ini juga bertujuan untuk meminimalisir pendapat yang menyatakan bahwa ilmu yang dipelajari di sekolah bersifat abstrak dan jauh dari kehidupan nyata.

Topik gesekan dalam pembelajaran fisika merupakan  topik yang menarik untuk dipelajari tingkat miskonsepsinya. Memang benar, terdapat sejumlah kesimpulan berbeda mengenai tingginya tingkat kesalahpahaman tentang gesekan. Dalam penelitian Hasan (1999), hasilnya menunjukkan bahwa material yang terkena gaya gesek merupakan material yang kemungkinan salah tafsirnya tidak cukup besar. Namun dalam penelitian yang dilakukan oleh Lin dan Singh (2011), disimpulkan bahwa  beberapa kesalahpahaman mengenai material gesekan mungkin timbul. Tingginya risiko kesalahpahaman tentang gesekan terletak pada definisi gesekan statis dan potensi kesalahpahaman ini tidak diselidiki dalam penelitian yang dilakukan oleh Hasan (1999). Sebagian besar siswa beranggapan bahwa gaya gesek statis selalu mempunyai nilai terbesar karena mereka kesulitan menentukan pertidaksamaan matematis terkait besarnya gaya gesek statis dibandingkan dengan normal. Hal ini mungkin disebabkan oleh kosakata dasar fisika dan cara siswa menjelaskannya. Selain itu, penilaian ini diperlukan karena saat ini banyak buku fisika dan situs pembelajaran online yang kurang menyajikan secara akurat hal-hal yang berkaitan dengan gesekan, khususnya gesekan statis. Dokumen ini menyajikan rumus matematika gaya gesek statis secara umum sebagai nilai maksimum gaya gesek statis khususnya . Ada kekhawatiran bahwa efek penggunaan rumus ini adalah siswa akan memahami gesekan statis yang mempunyai nilai konstan, berapa pun gaya yang diterapkan pada  benda. Selain itu,  hasil penelitian ini diharapkan menjadi evaluasi terhadap buku ajar dan website yang dijadikan sumber referensi dalam proses pembelajaran fisika. 

Hasil pretest Friction Misconceptions Test disajikan pada Tabel 1 dan untuk contoh respon siswa pada soal 1-3 disajikan pada Gambar 1. Berdasarkan hasil pretest terlihat bahwa soal-soal tersebut  dengan tingkat kesalahan tertinggi terjadi pada soal nomor 2 dan 4 (b). Pada soal nomor 1 terkait  jenis gaya gesek, semua siswa menjawab benar. Hasil ini menunjukkan bahwa mereka sudah familiar dengan jenis-jenis gaya gesek. Dengan demikian, melalui hasil tersebut dapat dipastikan bahwa siswa peserta penelitian  mempelajari materi gesekan tingkat SMA sebanyak kasus. Tetapi pada soal nomor 2 ketika mereka diminta untuk mendefinisikan jenis gesek statis mayoritas jawaban memberikan definisi yang tidak tepat pada rumusan matematisnya. Pada dasarnya, jawaban yang diberikan telah memenuhi definisi gaya gesek statis secara fisis tetapi pada definisi matematis hampir seluruh mahasiswa memberikan jawaban. Hanya ada dua mahasiswa yang dapat memberikan definisi gaya gesek statis secara tepat, baik secara fisis maupun rumusan matematisnya. Seperti dinyatakan oleh Clement et al. (1989) kesalahan yang bersifat umum dalam penelitian ini kemungkinan besar disebabkan oleh informasi yang keliru dari teman, guru, atau sumber rujukan belajar lain. Hal ini didukung dengan keluhan beberapa siswa saat menyajikan bukti rumus matematika seperti rumus matematika yang salah dirumuskan pada sumber belajar. Selain itu, siswa juga mungkin masih asing dengan rumus matematika yang menggunakan tanda pertidaksamaan sehingga meningkatkan miskonsepsi. Siswa akan lebih memilih untuk menunjukkan rumus yang lebih sederhana untuk sekadar mengingat definisi nilai maksimum gaya gesek statis (Lin & Singh, 2011). Hasil  berbeda diperoleh pada soal nomor 3. Ketika meminta siswa mendefinisikan gesekan kinetik baik fisika maupun matematis, semua siswa memberikan jawaban yang benar. Hal ini menunjukkan bahwa siswa tidak mengalami miskonsepsi terhadap materi tersebut dan hasil ini sesuai dengan penelitian  Hasan (1999) yang melakukan penelitian dengan fokus pada gesekan kinetik. Secara matematis, konstruksi gesekan dinamis relatif lebih sederhana dibandingkan gesekan statis. 

Berdasarkan pembahasan di atas, dapat  disimpulkan bahwa sebagian besar dari siswa yang diuji dalam penelitian ini memiliki miskonsepsi tentang gesekan statis. Kesalahan terbanyak yang dilakukan siswa sebanyak pada tes adalah menuliskan definisi matematis gesekan statis yang  konstan dan tidak bergantung pada gaya luar yang  bekerja pada suatu benda. Jadi ketika menemui masalah terkait gesekan statis, tidak mampu menyelesaikannya  dengan baik. Kemungkinan penyebab kesalahpahaman yang paling banyak ditemui siswa adalah karena banyaknya dokumen yang salah merumuskan gaya gesek statis atau karena rumus matematika gaya gesek statis yang bersesuaian relatif  rumit. Oleh karena itu, melalui penelitian ini berharap kedepannya para guru lebih  memperhatikan buku teks yang digunakan  siswa agar tidak menggunakan  sumber referensi yang memberikan informasi yang tidak akurat. Setelah meluruskan konsep gesekan statis ke definisi yang benar yaitu dengan menganalogikan dengan hukum kedua Newton, siswa mengalami kemajuan yang signifikan hingga mampu menyelesaikan  konsep gesekan statis dengan cukup baik. 

Judul Jurnal: Pengaruh Komposisi Serat Kelapa Terhadap Kekerasan, Keausan, dan Koefisien Gesek Bahan Kopling Gesek Kendaraan

Penulis: Pramuko Ilmu Purboputro dan Rahmat Kusuma

Sumber: https://publikasiilmiah.ums.ac.id/xmlui/handle/11617/4018

Ringkasan: 

Serat sabut kelapa dapat digunakan sebagai komponen komposit kopling/clutch liner, karena  modulus elastisitas (elastis) yang rendah  namun  koefisien gesek yang tinggi. Resin fenolik merupakan salah satu resin yang sering digunakan sebagai bahan perekat atau  matriks komposit. Dengan sifat perekat dan ketahanan panas yang  tinggi hingga 300°C, resin mempunyai kemampuan berikatan dengan serat alam tanpa menimbulkan reaksi atau gas. Logam tembaga bersifat keras dan mempunyai daya hantar panas yang baik sehingga akan mudah menghilangkan panas dari  gesekan yang terjadi ketika koplingnya bergesekan. Tembaga juga memiliki sifat pembuangan panas, sehingga sangat cocok untuk menghantarkan panas dari permukaan gesekan kopling untuk mendinginkannya kembali dengan cepat. Dari pertimbangan diatas maka peneliti mencoba menggunakan bahan sebagai bahan pembuatan kampas kopling mobil. Pada penelitian ini dilakukan pengujian sebanyak yaitu kekerasan (Brinell), foto makro dan sifat gesekan dengan pengujian pengukuran gaya sebanyak, dengan perbandingan variasi komponen yang teridentifikasi. Setelah mengetahui nilai optimal variasi komposisi ditinjau dari daya rekat permukaan dan kekerasan, pada tahun kedua dilakukan percobaan pada uji dinamik untuk menentukan : nilai koefisien gesek, daya torsi yang ditransmisikan dan suhu maksimum selama gesekan.

Penelitian ini dilakukan dua tahap. Tahap pertama, dilakukan optimasi pencarian sifat fisis berupa pemeriksaan struktur mikro, dan optimasi pemeriksaan sifat mekanisnya berupa kekerasannya untuk berbagai kondisi penekanan spesimen dari tekanan 1000 kg, 1500 kg dan 2000 kg, sesuai dengan kelaziman penekanan pada pembuatan kampas kopling. Tahap kedua memeriksa karakteristik performasi kopling gesek, berupa kemampuan untuk mentransfer torsi, daya dan koefisien geseknya. Parameter yang dicari adalah koefisien geseknya, dengan waktu pengkoplingan yang singakat ( waktu gesek pendek ) kenaikan suhu kopling yang minimal. Dengan demikian diperoleh sifat kopling gesek yang mampu meneruskan torsi dan daya, reaktip cepat kerjanya, dan kenaikan suhu yang rendah, dan awet.

Dari semua pengujian kekerasan Brinell nilai yang paling keras adalah kampas spesimen 2. Dilihat dari besarnya nilai kekerasan Brinell (BHN), kampas kopling spesimen 1,2 dan 3 mempunyai nilai kekerasan yang lebih besar dari pada kampas kopling SGP dikarenakan semakin banyak kandungan berat logam semakin menambah nilai kekerasan dari kampas kopling, campuran variasi bahan yang digunakan pada kampas spesimen 1, 2 dan 3 adalah serbuk alumunium dan serbuk tembaga sehingga lebih keras dari kampas kopling SGP. 

Dari hasil penelitian spesimen kampaskopling yang telah dilakukan, dapat ditarik

kesimpulan, yaitu Dari data hasil pengujian keausan, pada variasi kampas 1, 2 dan 3 yang terdiri dari bahan fiberglass, serbuk alumunium dan serbuk tembaga didapat harga keausan uji kering kampas 1 sebesar 0,14 mm/jam, kampas 2 sebesar 0,10 mm/jam, kampas 3 sebesar 0,12 mm/jam dan kampas SGP sebasar 0,15 mm/jam. Uji keausan dengan oli didapat harga keausan kampas 1 sebesar 0,19 mm/jam, kampas 2 sebesar 0,16 mm/jm, kampas 3 sebesar 0,18 mm/jam dan

kampas SGP sebesar 0,20 mm/jam. Jadi dari spesimem kampas 1, 2 dan 3 yang paling baik diaplikasikan pada sepeda motor yaitu spesimen kampas 1 karena harga keausannya hampir sama dengan kampas SGP. Harga kekerasan kampas kopling non asbes berbahan fiberglass variasi serbuk alumunium dan serbuk tembaga dari sempel 1, 2, dan 3 semua lebih tinggi dibandingkan dengan kampas kopling SGP, yaitu denganharga kampas 1 sebesar 4,098 kg/mm2, kampas 2 sebesar 5,360 kg/mm, kampas 3 sebesar 4,475 kg/mm2 dan kampas SGP hanya 3,974 kg/mm2 dikarenakan bahan penyusun kampas terdiri dari bahan yang berkarakter keras. Dan nilai harga kekerasan yang mendekati kampas SGP yaitu spesimen kampas 1.