Jika kamu
pernah mengunjungi pasar malam pasti pernah melihat atraksi pengendara motor
dengan lihai mengitari tong tanpa sekalipun terjatuh. Atraksi ini sering
disebut dengan istilah tong edan. Di katakan tong edan karena atraksi ini cukup
gila (edan), tidak semua orang bisa melakukan atraksi ini. Nyali kita
benar-benar diuji dalam memainkan atraksi ini. Selain itu atraksi ini juga
sering disebut dengan istilah tong setan, karena banyak yang mempercayai bahwa
atraksi ini dilakukan karena pengemudi sepeda motor tersebut memiliki ilmu magic (mistis). Ada juga yang
menyebut atraksi ini dengan nama roda-roda gila dan tong stand.
Tong edan
merupakan atraksi ketrampilan mengemudikan sepeda motor atau sepeda gayung di
dalam sebuah tong berbentuk tabung yang umumya berdiameter 8-9 meter dan
mempunyai kemiringan sekitar 70-90 derajat. Di dalam tong inilah pemain memacu
kendaraannya. Tahukah kamu dalam atraksi tong edan ini ternyata ada teori
fisika dan tidak ada ilmu mistisnya. Pengendara dalam atraksi tong edan ini menerapkan atau mengaplikasikan
konsep gaya sentripetal agar aman dalam melakukan atraksi ini. Bagaiamana
penerapan gaya sentripetal pada atraksi tong edan?
Sekarang
perhatikan gambar atau ilustrasi dari sepeda motor yang berjalan di dalam tong
edan dibawah ini.
Ketika sepeda
motor bergerak di dinding tong (tabung) ada sejumlah gaya yang bekerja. Gaya berat
w yang mengarah ke bawah, gaya gesek fs
yang bersinggungan langsung dengan ban sepeda dan berlawanan arah dengan gaya
berat, dan juga gaya sentripetal Fs yang sama dengan gaya Normal (N)
yang mengarah ke pusat lingkaran.
Sepeda motor
tidak terjatuh dikarenakan gaya gesek dan gaya berat menyeimbangkan satu sama
lain. Singkatnya, dua gaya ini bertindak dalam arah yang berlawanan dan
bertanggung jawab satu sama lain. Gaya-gaya pada arah vertikal seimbang
sehingga berlaku persamaan berikut ini.
fs = w
μs
. N = m.g
N =m.g/μs
Agar
sepeda motor tetap melaju dilintasannya, harus ada kelajuan minimum dari sepeda
motor. Kelajuan ini akan menghasilkan
gaya setripetal. Gaya sentripetal ini sama dengan gaya normal yang menarah ke
pusat lingkaran juga. Gaya normal ini akan mengakibatkan timbulnya gaya gesek
antara ban dan dinding tong. Semakin besar kelajuan sepeda motor maka gaya
sentripetalnya makin besar dan tentunya gaya gesek yang dihasilkan akan
bertambah juga. Ini sangat penting karena jika gaya berat lebih besar daripada
gaya gesek, maka sepeda motor akan meluncur ke bawah dan pengendara akan jatuh.
Berapa kelajuan minimum sepeda motor agar bisa tetap bergerak di dinding tong
edan tanpa terjatuh?
Seperti
yang dijelaskan di atas bahwa gaya sentripetal sama dengan gaya normal (N)
sehingga:
Fs
= N
mv2/R
= m.g/μs
v2/R
= g/μs
v2
= gR/μs
Keterangan:
v =
kelajuan minimum
R =
jari-jari tikungan yang berbentuk lingkaran
g =
percepatan gravitasi
μs
= gesekan statis
Jadi, dari
persamaan v2 = gR/μs
dapat disimpulkan bahwa agar sepeda motor tidak jatuh, semakin besar
jari-jari atau diameter tong (tabung) maka kecepatan minimum yang diperlukan
makin besar.
Untuk
memantapkan pemahaman kamu tentang penerapan gaya sentripetal pada tong edan,
silahkan simak contoh soal di bawah ini.
Contoh Soal
Pengemudi
sepeda motor sedang melakukan atraksi dalam permainan tong edan di pasar malam.
Jika jari-jari tong edan 5 m. Berapa kelajuan minimum (dalam satuan km/jam) yang
harus dijalankan pengemudi agar tidak jatuh sewaktu berputar (μs =
0,7)?
Penyelesaian:
R = 5 m
μs
= 0,7
g = 10
m/s2
Kelajuan minimum
yang harus dijalankan pengemudi agar tidak jatuh sewaktu berputar yakni:
v2
= gR/μs
v2
= (10 m/s2)(5 m)/(0,7)
v2
= (35 m2/s2)
v = √(35
m2/s2)
v = 5,9
m/s
(ingat 1
m/s = 3,6 km/jam)
v = (5,9)(3,6
km/jam)
v = 21,24
km/jam
Jadi, kelajuan
minimum yang harus dijalankan pengemudi agar tidak jatuh sewaktu berputar di
tong edan adalah 21,24 km/jam.
Demikian
pembahasan penerapan gaya sentripetal pada tong edan. Mohon maaf bila ada kata
atau perhitungan yang salah dalam postingan ini. Jika ada permasalahan dalam
memahami materi ini silahkan tanyakan pada kolom komentar. Kita pasti bisa.
0 Response to "Penerapan Gaya Sentripetal Pada Atraksi Tong Setan"
Posting Komentar
Terima kasih sudah membaca blog ini, silahkan tinggalkan komentar dengan sopan dan tidak mengandung unsur SARA atau pornografi serta tidak ada link aktif. Mohon maaf kalau komentarnya dibalas agak lambat. Kolom komentar ini kami moderasi, jadi kalau ada komentar yang tidak sesuai dengan ketentuan tidak akan dipublikasikan.