Ada Fisika di balik pertunjukan Tong Setan

3-small
sumber: kompalkampul.com

Pernahkah anda mengunjungi pasar malam yang ada di daerah Anda? Salah satu pertunjukan yang biasa ada di pasar malam adalah tong setan. Dalam pertunjukan tong setan, anda melihat pengendara motor melakukan berbagai atraksi yang berbahaya sambil berputar di lintasan melingkar dengan sudut kemiringan 90o atau tegak lurus. Untuk bisa mengendarai motor berjalan di lintasan melingkar yang tegak lurus dengan stabil tanpa terjatuh saja sudah sangat sulit, apalagi ditambah dengan melakukan berbagai atraksi lain, seperti lepas tangan atau bergandengan tangan dengan pengendara lain, tentu membutuhkan keterampilan yang luar biasa. Kemampuan pengendara motor yang dapat mengendarai motor dalam posisi horizontal tanpa terjatuh sambil melakukan berbagai atraksi lain inilah yang menjadi daya tarik pertunjukan tong setan ini.

Bagaimana fisika dapat menjelaskan fenomena ini? Mari kita tinjau gaya-gaya yang bekerja pada motor yang bergerak melingkar melintasi lintasan di dalam tong setan seperti ditunjukkan pada Gambar 1. Gaya-gaya tersebut adalah gaya gravitasi (gaya berat) yang arahnya ke bawah, gaya gesek lintasan yang arahnya ke atas, dan gaya normal yang arahnya tegak lurus lintasan. Ada juga gaya sentripetal yang arahnya menuju ke pusat lintasan yang berbentuk lingkaran.

force-acting-on-a-bike-gif
Gambar 1

Untuk motor yang bergerak melingkar pada lintasan berupa dinding vertikal (tegak), gaya yang memungkinkan motor dapat bergerak pada lintasan melingkar tanpa jatuh adalah gaya normal (N). gaya gesek juga harus seimbang dengan gaya berat agar motor dapat tetap berada pada lintasannya tanpa slip dan jatuh.

Selain pengaruh keseimbangan gaya-gayanya, supaya tidak jatuh motor juga harus bergerak dengan kelajuan minimal tertentu. Kelajuan minimal ini diperlukan untuk membuat gaya gesek dapat mengimbangi gaya berat supaya motor tidak slip dan jatuh. Motor tidak dapat bergerak stabil tanpa terjatuh jika tidak mencapai kelajuan minimal ini.

Faktor titik berat juga perlu diperhitungkan di sini. Motor dan pengendara motor bukanlah sebuah titik massa. Gaya gesek bekerja pada roda motor sedangkan gaya berat bekerja pada titik berat motor dan pengendaranya di mana keduanya tidak terletak pada satu titik (Gambar 2). Hal ini akan menyebabkan efek rotasi yang dapat membuat motor jatuh jika tidak ada faktor penyeimbangnya.

force-acting-on-a-bike1-gif
Gambar 2
force-acting-on-a-bike2-gif
Gambar 3

Faktor penyeimbang itu diperoleh motor dengan membuat posisi agak miring terhadap lintasan/dinding. Perhatikan Gambar 3. Dengan posisi motor yang membentuk sudut tertentu terhadap lintasan, terdapat gaya normal yang akan membuat torsi yang dapat menyeimbangkan efek rotasi motor. Dengan agak memiringkan posisi motor ke atas, pengendara motor dapat bergerak melingkar pada dinding dengan stabil tanpa terjatuh.

Sumber: scienceabc.com

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s