makalah rollercoaster

14
1 BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang " Li fe I s A Roll e r coas te r"  By: Boyzones  Hey baby you really Got my tail in a spin  Hey baby I don't even  Know where to begin  But baby I got one thin g  I want you to know Wherever you go tell me 'Cause I'm gonna go [CHORUS:] We found love, So don't hide it  Life is a roller coaster,  Just gotta ride it  I need you, So stop hiding Our love is a mystery Girl, let's get beside it  Hey baby, you really Got me flying tonight  Hey sugar, you almost Got us punched in a fight (That's all right)  And baby you kno w one Thing I gotta know Wherever you go, tell me 'Cause I'm gonna show [Repeat chorus] Can't you feel my heart? Can't you feel my heart? Can't you take my heart? [Repeat chorus] So don't fight it,  Fight it, fight it (X3)

Upload: husnul-hatimah

Post on 18-Oct-2015

583 views

Category:

Documents


32 download

TRANSCRIPT

BAB 1PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang "Life Is A Roller coaster"By: Boyzones

Hey baby you reallyGot my tail in a spinHey baby I don't evenKnow where to beginBut baby I got one thingI want you to knowWherever you go tell me'Cause I'm gonna go

[CHORUS:]We found love,So don't hide itLife is a roller coaster,Just gotta ride itI need you,So stop hidingOur love is a mysteryGirl, let's get beside it

Hey baby, you reallyGot me flying tonightHey sugar, you almostGot us punched in a fight(That's all right)And baby you know oneThing I gotta knowWherever you go, tell me'Cause I'm gonna show

[Repeat chorus]Can't you feel my heart?Can't you feel my heart?Can't you take my heart?

[Repeat chorus]

So don't fight it,Fight it, fight it (X3)

Life Is A Roller coaster adalah lagu yang dibawakan oleh salah satu boy band asal Irlandia yang bernama Boyzones. Life is a roller coaster. Ya, itu benar. Naik dan turun bahkan kadang jauh dari pandangan kita. Terkadang kita tidak siap dengan apa yang akan kita hadapi. Kadang cepat, kadang lambat, kadang sulit untuk menyeimbangi kecepatan, kadang kita melewati terowongan gelap dan kita tidak tahu seberapa jauh untuk mencapai cahaya, kita tidak tahu apa yang menunggu di luar. Terkadang sulit untuk melawan gravitasi, memanjat untuk mencapai tempat yang lebih tinggi. Kadang kita jatuh, jatuh bebas tanpa ada yang menolong bahkan ketika kita belum mencapai tempat tertinggi atau di jalan yang lurus dan panjang. Life is a roller coaster, terkadang naik atau turun tapi itu adalah pilihan kita untuk berteriak sambil mengangkat tangan ketika melewati tikungan tajam dan menikmati sensasi yang di timbulkan.Kehidupan bagaikan roller coaster, walaupun kita tahu akan mengalami hal-hal yang tidak mengenakkan saat menaiki roller coaster tapi rasa penasaran dan adrenalin mendorong kita untuk tetap menaiki wahana tersebut. Jadi, apapun konsekuensinya Just gotta ride it.Roller coaster adalah wahana permainan berupa kereta yang dipacu dengan kecepatan tinggi pada jalur rel khusus, biasanya terletak di atas tanah yang memiliki ketinggian yang berbeda-beda. Rel ini ditopang oleh rangka baja yang disusun sedemikian rupa. Wahana ini pertama kali ada di Disney Land Amerika Serikat. Wahana ini sering kali membuat orang-orang pusing dan mual bila menaikinya tapi ada beberapa orang yang dapat menahan hal tersebut bahkan ada yang tidak pernah bosan. Selain itu, wahana ini dapat meningkatkan adrenalin.Roller coaster dapat pula dikatakan sebagai wahana pencabut nyawa. Dipacu dengan kecepatan tinggi, terletak di atas tanah dengan ketinggian yang berbeda-beda dan bergerak dengan arah naik, turun dan berputar, tentu saja menjadi alasan mengapa roller coaster adalah salah satu wahana yang dapat langsung mengantar ke akhirat. Tapi hal ini lah yang unik dari roller coaster, walaupun terlihat sangat berbahaya tapi ternyata aman untuk dinaiki.Hal apakah yang membuat roller coaster dapat bergerak seperti itu? mengapa roller coaster dapat bergerak terbalik tanpa terjatuh? dan masih banyak lagi pertanyaan lainnya mengenai roller coaster. Untuk menjawab semua pertanyaan tersebut, maka kata kuncinya adalah fisika. Pada makalah ini akan dibahas tuntas mengenai rahasia dibalik roller coaster, sang pengacu adrenalin.

1.2 Rumusan Masalah 1. Apakah roller coaster itu ?2. Bagaimana roller coaster bekerja ?3. Apa saja prinsip fisika pada roller coaster ? 1.3 Tujuan1. Mengetahui dan memahami cara kerja roller coaster.2. Mengetahui dan memahami fenomena fisika yang bekerja pada roller coaster.3. Menambah wawasan mengenai penerapan fisika di kehidupan sehari-hari.4. Memenuhi tugas akhir semester mata kuliah Fisika Dasar I.

BAB IIPEMBAHASAN2.1 Sejarah Roller CoasterRoller coaster adalah bentuk permainan yang banyak kita jumpai di taman hiburan (amusement park). Hampir disemua taman hiburan besar, sajian ini dapat menjadi daya tarik untuk pengunjung, dari anak kecil (tentu saja sesuai dengan ketentuan), remaja, dewasa, hingga lansia di beberapa negara.Bentuk permainan ini ternyata mempunyai sejarah yang cukup panjang. Prinsip permainannya sudah dikenal pada abad ke 16, di Rusia. Pada saat musim dingin, bukit yang telah membeku dijadikan tempat berselancar dengan bermodalkan balok kayu. Dimusim panas papan seluncur dilengkapi dengan roda. Kemudian ide ini dibawa oleh tentera Napoleon ke Eropa barat (Perancis), hingga disana dikenal dengan nama Montagnes Russes (Gunung Rusia). Roller coaster sudah ada sejak abad 18, Roller coaster yang disebut Russian Mountains dibangun khusus di perbukitan es, Saint Petersburg pada tahun 1784. Roller Coaster pertama tersebut dibuat di bawah pesanan Russia's Catherine the Grhe Gardens of Oranienbaum. Ada bersi lain yang mengatakan bahwa roller coaster pertama dibangun oleh Perancis pada tahun 1812.Pada tahun 1827 perusahan di Summit Hill, Pennsylvania membangun kereta Mauch Chunk Gravity sejauh 14 km di bawah bukit Mauch Chunk yang kini dikenal dengan Pennsylvania. Pada tahun 1850 Gravity Road tersebut banyak digunakan penumpang dengan membayar 50 sen untuk sekali naik. LaMarcus adna Thompson yang bekerja di Gravity Switchback Railway membuka coney island di brooklyn, New York pada tahun1884. Dia membuat roller coaster yang dapat naik turun. Pada tahun 1886, Thompson mematenkan disain roller coster-nya itu.Pada tahun 1959, taman bermain Disneyland memperkenalkan desain roller coaster yang baru dan roller coaster inilah yang pertama kali menggunakan trek baja berbentuk pipa. Sebelumnya trek menggunakan kayu. Kini desain roller coaster semakin berkembang dengan beragam bentuk. Di tempat-tempat hibuan besar, roller coaster menjadi salah satu permainan yang paling digemari karena sensasinya yang mampu memacu adrenaline.

Roller coaster pertama (konstruksi angka 8) yang bentuknya seperti sekarang ini dibuka di Coney Island (Brooklyn, New York, Amerika) tahun 1884,dengan nama Gravity Pleasure Switch Back Railway.2.2 Prinsip FisikaBayangkan kita telah membeli tiket dan menaiki roller coaster. Sekarang, kita meluncur turun pada trek 60 mil/jam, melewati tikungan tajam dan loop yang menantang maut. Jantung terasa sudah di tenggorokan dan perut ingin mengeluarkan seluruh isinya. Satu hal yang memisahkan kita dari kecelakaan adalah sabuk pengaman yang berada di pundak. Tapi, apakah benar kita dalam bahaya?Para desainer roller coaster telah merancang roller coaster untuk bergerak seperti itu tapi sebenarnya kita tidak berada dalam bahaya seperti yang kita duga. Semua wahana di taman hiburan menggunakan prinsip/hukum fisika untuk mensimulasikan bahaya, sementara wahananya biasanya sangat aman. Bagaimana prinsip/hukum fisika berpengaruh pada wahana yang ada di taman hiburan? Hal itu akan terjawab setelah mengetahui apa saja prinsip/hukum fisika yang bekerja. Ada pun prinsip/hukum fisika yang bekerja pada roller coaster yaitu:

1. Energi PotensialEnergi 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 (simbol J). Sebutan energi potensial pertama kali dikemukakan oleh seorang teknik dan fisikawan berkebangsaan Skotlandia, William Rankine. Energi potensial dapat dirumuskan sebagai berikut: Keterangan: Ep adalah Energi potensial (J) m adalah massa benda (kg)g adalah percepatan gravitasi (m/s2) h adalah tinggi benda dari permukaan tanah (meter)Jadi, 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.2. Energi KinetikEnergi 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. Keterangan: Ek adalah Energi kinetik (J) m adalah massa benda (kg) V adalah kecepatan benda (m/s) 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 pada roller coaster adalah maksimum ketika roller coaster mencapai ketinggian minimum.

3. Dinamika Roller Coaster (Percepatan & Perlambatan)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.

4. Gaya GravitasiPada roller coaster, kamu tentu mengalami gaya gravitasi, yakni gaya (interaksi) yang disebabkan oleh tarikan massa bumi terhadap massa tubuhmu (karena massa bumi jauh lebih besar dibandingkan dengan massa tubuhmu). gaya gravitasi tersebut diartikan => F= kurang lebih 10.000 N . tetapi dari hasil penelitian setiap roller coaster tergantung dengan berat, dan putarannya.5. Kekekalan EnergiDalam proses perubahan energi Ek menjadi Ep dan Ep menjadi Ek ini, sebagian energi diubah menjadi energi panas (kalor) karena adanya gesekan (friksi). Misal, roda roller coaster dengan rel lintasan. Energi total sistem tidak bertambah atau berkurang. Energi hanya berubah bentuk (misal: Ek, Ep, kalor).

Ep dan Ek pada Roller Coaster1. Di titik A, roller coaster memiliki EPmaks dan EK nol, karena roller coaster belum bergerak.2. Di titik B. roller coaster memiliki laju maks maka ia terus bergerak ke titik C.3. 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 SentripetalGaya 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 SentrifugalBentuk alur lintasan roller coaster yang menikung, menjadikan pada pengendara bekerja gaya sentrifugal. Tergantung di tikungan mana ia berada, gaya sentrifugal dapat menyebabkan berat pengendara bertambah (G>1)atau berkurang (G1).Sebaliknya ketika roller coaster melaju naik (lihat kurva yang tinggi), gaya berat akan berlawanan arah dengan gaya centrifugal, sehingga gaya keseluruhan akan menjadi kecil (gaya yang searah akan dikurangi). Ini menyebabkan ada gaya yang seolah-olah menarik anda keatas (G