Roller Coaster
Pernahkah Anda bermain ke taman bermain?
Di sana mungkin Anda menemukan permainan
semacam roller coaster. Pernahkah Anda
menaikinya? Bagaimana rasanya? Pernahkah
Anda berpikir bahwa roller coaster menerapkan
konsep fisika?
Pada roller coaster, penumpang menaiki kendaraan
yang tidak bermesin. Kendaraan ini dinaikkan
ke puncak bukit pertama dengan menggunakan
semacam ban berjalan (conveyor belt),
seperti pegangan tangan pada tangga berjalan
(eskalator). Lintasan naik ini dibuat tidak terlalu curam, karena makin
curam lintasan, makin besar daya motor penggerak ban berjalannya (biaya
yang dikeluarkan lebih mahal). Puncak bukit pertama dibuat lebih tinggi
dari puncak bukit selanjutnya ataupun dari tinggi loop (lintasan berbentuk
tetes air). Hal ini bertujuan agar kendaraan memiliki energi potensial yang
cukup besar sehingga mampu melintasi seluruh lintasan dengan baik.
Ketika meluncur dari bukit pertama, penumpang 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). Gerakan turun dipercepat ini membuat jantung
dan alat-alat tubuh sedikit terangkat dari tempatnya semula (inersia). Efek
inersia inilah yang memberikan efek-efek tertentu seperti rasanya mau
terbang, rasa mual, dan jantung berdesir.
Memasuki loop, penumpang 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 penumpang karena darah
tidak mampu mengalir ke otak, mata berkunang-kunang, dan pingsan.
Di puncak loop, penumpang tidak akan jatuh karena gaya sentrifugal
yang dirasakan mampu mengimbangi gaya berat akibat tarikan gravitasi
bumi.
Gaya sentrifugal juga dirasakan penumpang saat melintasi belokanbelokan
tajam yang dibuat sepanjang lintasan. Saat penumpang
berbelok ke kanan, penumpang akan terlempar ke kiri. Sebaliknya, ketika
roller coaster berbelok ke kiri, penumpang akan terlempar ke kanan.
Penumpang akan terlempar lebih keras jika berpegang erat-erat pada
batang pengaman. Oleh karena itu, penjaga taman hiburan biasanya
menyarankan penumpang untuk membiarkan tangannya bebas sambil
berteriak-teriak agar lebih nyaman.
Pernahkah Anda bermain ke taman bermain?
Di sana mungkin Anda menemukan permainan
semacam roller coaster. Pernahkah Anda
menaikinya? Bagaimana rasanya? Pernahkah
Anda berpikir bahwa roller coaster menerapkan
konsep fisika?
Pada roller coaster, penumpang menaiki kendaraan
yang tidak bermesin. Kendaraan ini dinaikkan
ke puncak bukit pertama dengan menggunakan
semacam ban berjalan (conveyor belt),
seperti pegangan tangan pada tangga berjalan
(eskalator). Lintasan naik ini dibuat tidak terlalu curam, karena makin
curam lintasan, makin besar daya motor penggerak ban berjalannya (biaya
yang dikeluarkan lebih mahal). Puncak bukit pertama dibuat lebih tinggi
dari puncak bukit selanjutnya ataupun dari tinggi loop (lintasan berbentuk
tetes air). Hal ini bertujuan agar kendaraan memiliki energi potensial yang
cukup besar sehingga mampu melintasi seluruh lintasan dengan baik.
Ketika meluncur dari bukit pertama, penumpang 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). Gerakan turun dipercepat ini membuat jantung
dan alat-alat tubuh sedikit terangkat dari tempatnya semula (inersia). Efek
inersia inilah yang memberikan efek-efek tertentu seperti rasanya mau
terbang, rasa mual, dan jantung berdesir.
Memasuki loop, penumpang 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 penumpang karena darah
tidak mampu mengalir ke otak, mata berkunang-kunang, dan pingsan.
Di puncak loop, penumpang tidak akan jatuh karena gaya sentrifugal
yang dirasakan mampu mengimbangi gaya berat akibat tarikan gravitasi
bumi.
Gaya sentrifugal juga dirasakan penumpang saat melintasi belokanbelokan
tajam yang dibuat sepanjang lintasan. Saat penumpang
berbelok ke kanan, penumpang akan terlempar ke kiri. Sebaliknya, ketika
roller coaster berbelok ke kiri, penumpang akan terlempar ke kanan.
Penumpang akan terlempar lebih keras jika berpegang erat-erat pada
batang pengaman. Oleh karena itu, penjaga taman hiburan biasanya
menyarankan penumpang untuk membiarkan tangannya bebas sambil
berteriak-teriak agar lebih nyaman.