Makalah Prinsip Fisika Pada Roller Coaster
teisipäev, 24. mai 2016
3
kommentaari
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Sejarah
roller coaster
Roller coaster adalah bentuk permainan yang banyak
kita jumpai di taman
hiburan.
Hampir disemua taman hiburan besar, sajian ini dapat menjadi daya tarik untuk
pengunjung, dari anak-anak, remaja, sampai orang dewasa.
Ada banyak literatur
tentang sejarah roller coaster. Salah satunya pernah diulas dalam situs resmi
Roller Coaster Museum. Dalam situs tersebut diceritakan roller coaster tertua
dinamakan Russia Mountains. Roller coaster
pertama ini dibangun pada abad ke-17, tepatnya berada di atas bukit es sekitar
Saint Petersburg, Rusia. Kehadirannya yang masih sangat baru ini langsung
populer di masyarakat Rusia. Kaum kelas atas
di Rusia pun menjadikannya sebagai permainan favorit. Salah satu bangsawan
Rusia yang menyenangi roller coaster ini adalah Catherine II. Meski begitu,
terjadi perselisihan mengenai asal usul pertama kali roller coaster ada.
Beberapa sejarawan
mengatakan, roller coaster pertama dibangun atas perintah James III di Gardens
of Oreinbaum, di St Petersburg pada tahun 1784. Namun, sejarawan lain percaya
bahwa roller coaster pertama dibangun oleh Prancis. Roller coaster itu diberi
nama Les Montagnes Russes a Belleville. Wahana ini dibangun di Paris pada tahun
1812.
Pada roller coaster tersebut, sudah
terdapat kereta yang berjalan di rel yang disediakan. Gerobak kereta juga
meluncur dengan kecepatan cukup tinggi. Meski perdebatan untuk perihal asal
usul roller coaster berada di Eropa, nyatanya roller coaster lebih berkembang
di AS.
Seorang ilmuwan bernama
La Marcus Thompson disebut-sebut sebagai 'Bapak dari Roller Coaster'. Thompson
membangun kereta roller coaster yang diberi nama Switchback Railway di Coney
Island pada tahun 1884. Dengan demikian, ia langsung mempromosikan dan
meningkatkan ketenaran roller coaster di AS.
Berbeda dengan roller
coaster pertama yang memiliki trek cenderung lurus, Thompson memberikan terobosan
baru. Rel buatan Thompson dibuat melingkar dan lebih menantang di tahun 1872. La
Marcus Thompson pun disebut-sebut sebagai orang yang berjasa atas keberadaan
dan kreasi aneka roller coaster di taman rekreasi. Sejak itu, aneka roller
coaster mulai berkembang. Agar tidak kalah saing dengan yang lain, Thompson
lanjut membuat roller coaster yang lebih besar dan kreatif. Dari tahun 1884
sampai 1887, Thompson menambah 3 fitur baru yang berhubungan dengan gravitasi.
2.2.
Prinsip fisika pada roller coaster
Dalam
perancangannya, roller coaster dibuat dengan keamanan yang menjamin orang yang
menikinya tetap aman meskipun melaju dengan kecepatan yang cepat pada jalur
yang naik turun dan berputar, hal ini tidak lepas dari prinsip-prinsip fisika
yang digunakan pada roller coaster. Adapun prinsip-prinsip fisika pada roller
coaster yaitu
1)
Energi
Potensial
Energi potensial adalah energi yang mempengaruhi
benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan
tersebut menuju tak lain terkait dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari
energi potensial tersebut. Jumlah energi potensial yang dimiliki oleh suatu
benda tergantung pada massa dan ketinggian. Satuan SI untuk mengukur usaha dan
energi adalah Joule (J). Energi potensial dapat dirumuskan sebagai berikut:
Ep
= mgh
Jadi,
energi potensial (Ep) pada roller coaster bernilai maksimum saat roller coster
berada di posisi puncak lintasan dan energi potensial bernilai nol saat roller
coaster berada di posisi lembah (posisi terendah) lintasan. Energi potensial
diubah menjadi energi kinetik, ketika roller coaster bergerak menurun.
2)
Energi
kinetik
Energi kinetik adalah energi gerak yang diperoleh
sebagai gerakan dari obyek, partikel, atau seperangkat partikel. Sebuah obyek
yang memiliki gerak, apakah itu gerak vertikal atau horizontal, maka sebuah
obyek tersebut berarti memiliki energi kinetik. Faktor yang mempengaruhi energi
kinetik adalah semakin berat sebuah obyek tersebut dan semakin cepat pula obyek
tersebut bergerak maka energi kinetik yang yang dimiliki obyek tersebut semakin
besar. Energi kinetik dapat dirumuskan sebagai berikut :
Ek = ½mv ²
 |
Jadi, Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh suatu benda karena gerakannya. Semua benda yang bergerak memiliki energi kinetik. Jumlah energi kinetik tergantung pada massa dan kecepatan benda. Roller coaster memiliki banyak energi kinetik jika bergerak cepat dan memiliki massa yang cukup berat. Secara umum, energi kinetik maksimum pada roller coaster adalah ketika roller coaster mencapai ketinggian minimum.
3) Dinamika (percepatan dan perlambatan)
Gerak Roller Coaster mengalami percepatan yakni
perubahan kecepatan terhadap waktu yakni kecepatan bertambah ketika roller
coaster bergerak menurun. Roller coaster mengalami perlambatan yakni kecepatan
berkurang ketika roller coaster bergerak menaik. Perubahan kecepatan juga terjadi
saat roller coaster berubah arah
4)
Gaya
gravitasi
Pada roller coaster, kita tentu mengalami gaya
gravitasi, yakni gaya yang disebabkan oleh tarikan massa bumi terhadap massa
tubuh (karena massa bumi jauh lebih besar dibandingkan dengan massa tubuh kita.
Besar gaya gravitasi yang terjadi pada setiap roller coaster berbeda,
tergantung dengan berat, dan putarannya.
5)
Kekekalan
energi
 |
Hukum kekekalan energi menyatakan bahwa energi tidak dapat diciptakan dan dimusnahkan, tetapi hanya dapat berubah dari satu bentuk ke bentuk energi lain. Pada roller coaster terjadi perubahan energ potensial menjadi energi kinetik dan sebaliknya.
·
Di titik A, roller coaster memiliki
EPmaks dan EK nol, karena roller coaster belum bergerak.
·
Di titik B. roller coaster memiliki laju
maks maka ia terus bergerak ke titik C.
·
Di titik C benda tidak berhenti tapi
sedang bergerak dengan laju tertentu, sehingga pada titik ini roller coaster
berada pada ketinggian maks dari lintasan lingkaran. Roller coaster terus bergerak
kembali ke titik C. Pada titik C, semua EK Roller coaster kembali bernilai maks
sedangkan EP-nya nol.
6)
Gaya
sentripetal
Gaya sentripetal adalah gaya yang berusaha menarik
objek mengarah ke titik pusat (sumbu). Ketika roller coaster bergerak melalui
lintasan memutar, gaya sentripental mempertahankan roller coaster agar tetap
bergerak memutar
7)
Gaya
sentrifungal
Bentuk alur lintasan roller coaster yang menikung, membuat
kita yang menaiki roller coaster mengalami gaya sentrifungal. Gaya sentrifugal
dapat menyebabkan berat kita bertambah (G>1 )atau berkurang (G<1). Gaya sentrifugal
yang kita rasakan bukan hanya pada loop saja, tetapi juga pada setiap tikungan
yang dibuat sepanjang lintasan. Ketika roller coaster berbelok kekanan, kita
akan terlempar ke kiri. Sebaliknya ketika roller coaster berbelok ke kiri, kita
akan terlempar ke kanan. Kita akan terpental lebih keras jika berpegang erat‐erat
pada batang pengaman, karena itu agar lebih nyaman kita bisa membiarkan tangan
kita bebas. Ketika roller coaster melaju turun, gaya berat akan searah dengan
gaya sentrifugsi, yang menyebabkan gaya keseluruhan bertambah, sehingga kita
seperti merasa tertekan ke bawah (G>1). Sebaliknya ketika roller coaster
melaju naik, gaya berat akan berlawanan arah dengan gaya sentrifugal, sehingga
gaya keseluruhan akan menjadi kecil. Ini menyebabkan ada gaya yang seolah-olah
menarik kita keatas (G<1).
8)
Momentum
Momentum berkaitan dengan kuantitas gerak yang
dimiliki sebuah objek. Setiap massa yang bergerak memiliki momentum. Bahkan,
momentum tergantung pada massa dan kecepatan atau dengan kata lain jumlah
barang yang bergerak dan seberapa cepat barang bergerak.
P = mv
Jadi,
roller coaster yang bergerak dengan kecepatan tinggi memiliki momentum yang
tinggi juga.
2.3. Cara
kerja roller coaster
Roller coaster bisa melaju sangat cepat,
namun meskipun dapat melaju dengan cepat ternyata roller coaster tidak
mempunyai mesin. Roller coaster dapat meluncur dengan cepatnya adalah berkat
energi potensial. Roller coaster dinaikkan terlebih dahulu ke puncak bukit
pertama pada lintasan dengan
menggunakan semacam ban berjalan. Lintasan naik ini dibuat tidak
terlalu curam
karena makin curam lintasan, makin besar daya motor penggerak ban
berjalannya.
Puncak bukit pertama dibuat lebih tinggi
dari puncak bukit selanjutnya ataupun dari tinggi loop (lintasan berbentuk
tetes air). Hal itu bertujuan agar roller coaster memiliki energi potensial
yang cukup besar sehingga mampu melintasi seluruh lintasan dengan baik. Dari
puncak yang paling tinggi itulah roller coaster meluncur, saat meluncur turun,
kecepatan roller coaster semakin lama semakin tinggi, dan akan kembali naik
dengan cepat menuju atas, pada saat naik sampai ke tempat yang paling tinggi,
kecepatan akan berkurang dan memiliki energi potensial, kemudian bergerak
kembali meluncur ke bawah.
Ketika meluncur dari bukit pertama, orang
yang menaiki roller coaster dilepas dan jatuh bebas dipercepat. Agar efek jatuh
bebas ini dapat lebih dirasakan, lintasan luncuran dibuat berbentuk seperti
sebuah parabola (lintasan benda di bawah medan gravitasi). Pada saat bergerak
ke bawah, energi potensial akan berubah menjadi energi kinetik. Semakin ke
bawah maka kecepatan geraknya akan semakin bertambah namun energi potensialnya semakin
kecil sedangkan energi kinetiknya semakin besar. Memasuki loop, orang yang
menaiki roller coaster dihadapkan pada loop yang seperti tetes cair. Loop tidak
dibuat seperti lingkaran penuh karena pada titik terendah loop yang berbentuk
lingkaran penumpang akan mengalami bobot 6 kali bobot semula. Bobot sebesar ini
membahayakan orang yang menaiki roller coaster karena darah tidak mampu
mengalir ke otak, mata berkunang-kunang, dan pingsan.
Ketika roller coaster yang memiliki
energi kinetik yang besar, kembali naik ke tempat yang tinggi dan kecepatannya
akan menurun sedikit demi sedikit, hal ini karena energi kinetik berkurang
sedangkan energi potensialnya akan kembali bertambah.
Perubahan energi potensial menjadi
energi kinetik dan perubahan energi kinetik menjadi energi potensial yang terjadi
secara terus menerus inilah yang membuat roller coaster yang tidak memiliki
mesin dapat bergerak dengan cepat. Pada saat meluncur dengan cepat, orang yang
menaiki roller coaster akan merasakan seolah-olah seluruh tubuh kita ikut terbang
atau perut jadi mual bahkan jantung jadi ikut berdesir, itu adalah efek inersia
yaitu efek yang membuat jantung dan alat-alat tubuh kita sedikit terangkat dari
tempatnya semula (inersia) karena gerakan
yang sangat kencang itu. Di puncak loop, orang yang menaiki roller coaster tidak
akan jatuh karena gaya sentrifugal yang dirasakan mampu mengimbangi gaya berat
akibat tarikan gravitasi bumi. Gaya sentrifugal juga dirasakan orang yang
menaiki roller coaster saat melintasi belokan belokan tajam yang dibuat
sepanjang lintasan. Saat roller coaster berbelok ke kanan, orang yang menaiki
roller coaster akan terlempar ke kiri sebaliknya, ketika roller coaster berbelok
ke kiri, orang yang menaiki roller coaster akan terlempar ke kanan. Orang yang
menaiki roller coaster akan terlempar lebih keras jika berpegang erat-erat pada
batang pengaman. Oleh karena itu, sebaiknya tangan dibiarkan bebas sambil berteriak-teriak
agar lebih nyaman.
TERIMA KASIH ATAS KUNJUNGAN SAUDARA
Judul: Makalah Prinsip Fisika Pada Roller Coaster
Ditulis oleh Unknown
Rating Blog 5 dari 5
Semoga artikel ini bermanfaat bagi saudara. Jika ingin mengutip, baik itu sebagian atau keseluruhan dari isi artikel ini harap menyertakan link dofollow ke https://kolaynf.blogspot.com/2016/05/prinsip-fisika-pada-roller-coaster.html. Terima kasih sudah singgah membaca artikel ini.Ditulis oleh Unknown
Rating Blog 5 dari 5
Categories:
Fisika
3 kommentaari:
Look at the way my colleague Wesley Virgin's story launches in this shocking and controversial video.
As a matter of fact, Wesley was in the military-and soon after leaving-he revealed hidden, "self mind control" tactics that the government and others used to obtain whatever they want.
These are the same secrets tons of famous people (notably those who "come out of nothing") and top business people used to become wealthy and successful.
You probably know how you utilize only 10% of your brain.
Mostly, that's because the majority of your brainpower is UNTAPPED.
Perhaps this expression has even taken place INSIDE OF YOUR own brain... as it did in my good friend Wesley Virgin's brain around seven years back, while riding a non-registered, beat-up garbage bucket of a vehicle without a license and $3 on his bank card.
"I'm absolutely frustrated with living check to check! When will I finally succeed?"
You've been a part of those those types of thoughts, isn't it so?
Your success story is going to start. You just have to take a leap of faith in YOURSELF.
CLICK HERE To Find Out How To Become A MILLIONAIRE
Yuk Merapat Best Betting Online Hanya Di AREATOTO
Dalam 1 Userid Dapat Bermain Semua Permainan
Yang Ada :
TARUHAN BOLA - LIVE CASINO - SABUNG AYAM - TOGEL ONLINE ( Tanpa Batas Invest )
Sekedar Nonton Bola ,
Jika Tidak Pasang Taruhan , Mana Seru , Pasangkan Taruhan Anda Di areatoto
Minimal Deposit Rp 20.000 Dan Withdraw Rp.50.000
Proses Deposit Dan Withdraw ( EXPRES ) Super Cepat
Anda Akan Di Layani Dengan Customer Service Yang Ramah
Website Online 24Jam/Setiap Hariny
Halo,
nama saya Siti Aminah dari Indonesia, tolong saya sarankan semua orang di sini harus sangat berhati-hati, karena ada begitu banyak pemberi pinjaman palsu di internet, tetapi mereka masih yang asli di perusahaan pinjaman palsu. Saya telah ditipu oleh 4 pemberi pinjaman yang berbeda, saya kehilangan banyak uang karena saya sedang mencari pinjaman dari perusahaan mereka. Saya hampir mati dalam proses karena saya ditangkap oleh orang-orang karena hutang.
Saya hampir menyerah sampai saya meminta saran dari seorang teman yang memperkenalkan saya kepada pemberi pinjaman asli dan perusahaan yang sangat andal yaitu Bunda Alicia Radu yang mendapatkan pinjaman saya dari 800 juta rupiah Indonesia dalam waktu kurang dari 24 jam Tanpa tekanan dan tekanan suku bunga rendah 2%. Saya sangat terkejut ketika memeriksa rekening bank saya dan menemukan jumlah pinjaman yang saya minta telah ditransfer ke rekening bank saya tanpa penundaan atau kekecewaan sehingga saya berjanji bahwa saya akan membagikan kabar baik sehingga orang bisa mendapatkan pinjaman dengan mudah tanpa tekanan dari Bunda Alicia Radu
Saya ingin Anda mempercayai Bunda Alicia Radu dengan sepenuh hati karena ia sangat membantu dalam hidup saya dan kehidupan finansial saya. Anda harus menganggap diri Anda sangat beruntung memiliki kesempatan untuk membaca kesaksian ini hari ini. Jadi, jika Anda membutuhkan pinjaman, hubungi ibu Alicia Radu melalui email: (aliciaradu260@gmail.com)
Anda juga dapat menghubungi saya melalui email saya: (sitiaminah6749@gmail.com) jika Anda memerlukan informasi tentang bagaimana saya mendapatkan pinjaman dari Ibu Alicia Radu, Anda sangat bebas untuk menghubungi saya dan saya akan dengan senang hati menjawab Anda karena Anda juga dapat membantu orang lain setelah Anda menerima pinjaman Anda.
Postita kommentaar