Fisika Dalam Taman Hiburan

Sebagian besar orang menganggap fisika adalah sesuatu hal yang sulit untuk dipelajari. Hanya terdiri dari rumus-rumus dan konsep-konsep yang abstrak. Tapi taukah kamu kalau fisika lebih dari itu? Fisika sangat dekat degan kehidupan kita. Pernahkah kamu ke taman hiburan? Wahana apa sajakah yang sudah kamu mainkan? Taukah kamu bahwa sebagian besar wahana atau permainan tersebut prinsip kerjanya menggunakan konsep-konsep yang ada di fisika?

Mari sedikit kita ulas beberapa permainan tersebut.

Roller Coaster

Gerak melingkar dapat terjadi pada roller coaster yang sedang bergerak. Bagaimana roller coaster dapat tetap berada pada lintasannya? Hal tersebut karena adanya 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. bagaimana roller coaster dapat bergerak sedangkan permainan tersebut tidak mempunyai mesin? Karena adanya energi potensial dan energi kinetik. Energi potensial, Ep, yakni energi yang “dikandung” roller coaster dikarenakan oleh posisinya, bernilai maksimum di posisi puncak lintasan. Energi potensial bernilai nol di posisi “lembah” (posisi terendah) lintasan. Energi potensial diubah menjadi energi kinetik, ketika roller coaster bergerak menurun. Energi kinetik, Ek, yakni energi yang dihasilkan oleh roller coaster karena geraknya (dalam hal ini kecepatan), bernilai nol di posisi puncak lintasan. Energi kinetik bernilai maksimum di posisi “lembah’ (posisi terendah) lintasan. Energi kinetik diubah menjadi energi potensial, ketika roller coaster bergerak menaik. Gerak roller coaster mengalami percepatan, yakni perubahan kecepatan terhadap waktu yakni kecepatan bertambah terhadap waktu, ketika bergerak menurun. Roller coaster mengalami perlambatan (percepatan negatif) yakni kecepatan berkurang terhadap waktu ketika bergerak menaik. Perubahan kecepatan juga terjadi saat roller coaster berubah arah.

Tong Setan

Masih tentang gerak melingkar. Permainan tong setan ini prinsip kerjanya menggunakan gerak melingkar. Mengapa ketika sepeda motor berputar-putar di atas lintasan tidak jatuh? Hal tersebut dikarenakan sepeda motor ketika melewati lintasan yang berbentuk lintasan, tekanan lintasan terhadap ban sepedanya menyebabkan timbulnya gaya sentripetaal yang menariknya mengelilingi lintasan  yang melingkar tersebut. Ketika sepeda motor berada di bagian atas lintasan, gravitasi bumi menariknya ke bawah. Namun kecenderungannya untuk bergerak mengikuti garis lurus (yang disebut gaya sentrifugal) membuat sepedanya tertekan ke luar menimpa lintasan. Untuk menempuh lintasan putar dengan aman sepeda harus mempunyai kecepatan tinggi. Sehingga sepeda motor tersebut ketika berada di atas lintasan tidak jatuh.