ANGRY BIRDS
Saat ini rasanya tidak
ada orang yang tidak kenal game Angry Birds. Game angry birds merupakan game
yang sangat populer saat ini, anak -anak bahkan orang dewasa banyak yang
memainkan dan bahkan tergila-gila dengan game yang satu ini. Dirilis pertama
kalinya untuk system operasi iOS –nya apple pada bulan desember 2009,
lebih dari 12 juta copy game ini telah dibeli orang melalui app store. Tak puas
hanya membuat gembira para pengguna produk apple, sang creator Rovio mobile
yang berbasis di Finlandia kemudian mendesain juga versi khusus untuk system
operasi smartphone / tablet berbasis layar sentuh lain seperti Android,
Symbian, Windows phone 7, dan web OS. Per Desember 2010, Angry Birds versi
mobile telah diunduh 42 juta kali dimana 25% nya berbayar.
Apabila kita cermati
dengan teliti, banyak ilmu fisika yang diterapkan pada game angry birds ini,
dan bahkan di New York, Amerika, beberapa guru menggunakan game angry birds
sebagai media pembelajaran ilmu fisika di sekolah. Yang lebih menarik lagi di
Amerika, game angry birds digunakan sebagai bahan ujian mata pelajaran fisika
di sekolah. Berikut ini saya akan menjelaskan beberapa persamaan - persamaan
maupun teori fisika yang terdapat dalam game angry birds.
Hukum Hooke
Hukum Hooke adalah hukum
atau ketentuan mengenai gayadalam bidang ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitasdari
sebuah pir atau pegas. Besarnyagaya Hookeini secara proporsional akan
berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya, atau
lewat rumus matematis dapat digambarkan sebagai berikut: di mana F adalah
gaya(dalam unit newtonjk adalah konstante pegas (dalam newtonper meter) & Δx
adalah pertambahan panjang pegas .
Pada game angry birds,
hukum hooke berlaku pada karet ketapel yang digunakan untuk membidik sasaran. Ketika
hendak menembak burung "angry birds" dengan ketapel misalnya, karet
ketapel terlebih dahulu diregangkan (diberi gaya tarik). Akibat sifat
elastisitasnya, panjang karet ketapelakan kembali seperti semula setelah gaya
tarik dihilangkan.
Gerak Parabola
Pada game angry birds
ini, kita diminta menembakkan burung dengan ketapel menuju sasaran yang berupa
babi. gerak burung menuju sasaran tembak merupakan gerak parabola. Gerak
Parabola merupakan perpaduan antara gerak lurus beraturan (GLB)pada arah
mendatar/horizontal dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB)pada arah
vertikal. Untuk lebih jelasnya dapat diperhatikan gambar berikut. Kecepatan
pada arah sumbu X selalu tetap, sehingga Vx = Vox = Vo cos α (α adalah sudut elevasi parabola).Sedangkan pada
sumbu y, yang terjadi adalah gerak GLBB karena adanya percepatan gravitasi bumi
yang arahnya ke bawah, sehingga kecepatan pada arah y dinyatakan sebagai Vy
= Voy - gt atau Vy = Vo sin α- gt
Usaha dan Energi
a. Usaha
Pada permainan angry birds, burung diberikan gaya
dengan menggunakan ketapel agar meluncur atau berpindah tempat menuju sasaran.
Hal demikian merupakan suatu bentuk usaha yang dilakukan oleh ketapel terhadap
burung angry birds
b. Energi
Karet ketapel yang kita regangkan memiliki energi
potensial. Karet ketapel dapat melontarkan burung "angry birds" karena
adanya energi potensial pada karet yang diregangkan. Sedangkan setiap benda
yang bergerak memiliki energi. Ketapel yang ditarik lalu dilepaskan sehingga
burung "angry birds" yang berada di dalam ketapel meluncur dengan
kecepatan tertentu. Burung "angry birds" yang bergerak tersebut
memiliki energi kinetik.
Hukum Kekekalan Energi
Pada game angry birds juga terdapat penerapan hukum
kekekalan energi. Energi tidak dapat dimusnahkan namun dapat di transformasikan
dalam bentuk yang lain. Hal ini dapat kita jumpai ketika menarik ketapel dan menghempaskan
burung "angry birds" menuju sasaran. Dalam hal ini terjadi perubahan
bentuk energi potensial menjadi energi kinetik. Perubahan energi biasanya
melibatkan perpindahan energi dari satu benda ke benda lainnya. Energi
potensial yang tersimpan pada ketapel yang diregangkan, dapat berubah menjadi
energi kinetik burung "angry birds" apabila ketapel kita lepas. Dari
hal diatas juga dapat diambil kesimpulan bahwa pada perpindahan energi selalu
disertai dengan adanya usaha, dimana karet ketapel melakukan usaha pada burung
"angry birds."
Impuls, Momentum Dan Tumbukan
a. Momentum
Momentum adalah merupakan hasil kali antara massa benda
dengan kecepatan benda itu sendiri. Besarnya Impul dapat dihitung dengan rumus
: P = mv
b. Impul
Impul adalah merupakan hasil kali antara gaya dengan
lama waktu gaya itu bekerja, atau gaya sesaat.Besarnya Impul dapat dihitung
dengan rumus : I = Ft
c. Tumbukan
Ada tiga jenis tumbukan yang kita kenal yaitu tumbukan
Lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian dan tumbukan tidak lenting sama
sekali.Pada saat benda bertumbukan maka akan berlaku Hukum : Kekekalan Energi
Kinetik
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/2012/03/ilmu-fisika-pada-game-angry-birds.html#more
ENGRANG
Permainan tradisional Egrang – Permainan ini muncul sebelum kemerdekaan
Republik Indonesia,dimasa penjajahan Belanda.Seperti terekam di Baoesastra (Kamus) Jawa karanganW.J.S. Poerwadarminto terbitan 1939 halaman 113,disebutkan
kata egrang-egrangan diartikan dolanan dengan
menggunakan alat yang dinamakan egrang.
Permainan
yang melatih konsentrasi dan keseimbangan ini dapat kita jumpai di berbagai
daerah di Indonesia,dan dengan nama yang berbeda-beda.Antara lain dari daerah Sumatra
Barat dengan nama tengkak-tengkak,dari daerah Bengkulu dengan sebutan Ingkau
yang berarti sepatu bambu,ataupun dari Kalimantan Selatan dengan sebutan
Batungkau.
Egrang
dibuat secara sederhana dengan menggunakan dua batang bambu dengan panjang sekitar 2,5
meter,tinggi pendek egrang dapat disesuaikan.Lalu,sekitar 50cm dari bawah
dibuat tempat pijakan kaki yang rata dengan lebar kurang lebih 10cm.Pijakan
kaki trersebut di buat dengan cara melubangi bambu lalu dimasuki dengan bambu
yang berukuran sekitar 20-30 cm. Egrang dapat dimainkan oleh siapapun,anak-anak
maupun orang dewasa.Egrang juga dapat dimainkan dengan bermacam cara,entah
bermain sendiri,maupun bermain rame-rame,dan siapa yang terjatuh dia dianggap
kalah. Untuk saat ini, permainan egrang masih dapat ditemui di berbagai acara
tradisional. Misalnya,waktu karnaval hari Kemerdekaan Indonesia,maupun
di saat lomba-lomba yang diadakan di daerah-daerah.
Kita
dapat melihat para pemain egrang,walaupun posisi mereka lebih tinggi dari pada
orang yang berjalan biasa,tetapi mereka malah semakin waspada. Keseimbangan dan
konsentrasi,mungkin ini salah satu yang menarik dari permaian tradisional
Egrang.
Batang bambu yang
dipegang berfungsi sebagai pengendali gerak benda dengan tangan sebagai
kontrolnya. Disini otot tangan berfungsi sebagai penghasil gaya karena bisa
mendorong dan menarik. Pada permainan tradisional ini, tangan pemain yang satu
melakukan tarikan yaitu dengan mengangkat bambu. Sedangkan tangan yang satu
lagi melakukan dorongan yakni ketika tangan menajalankan bambu untuk
memindahkan ke arah depan. Saat mengangkat bambu untuk dipindahkan ke depan,
nantinya akan terasa berat. Hal itu karena adanya pengaruh gaya gravitasi bumi
oleh bambu. Tak ketinggalan gaya berat pemain juga mempengaruhinya. Faktor gaya
gravitasi bumi menyebabkan bambu dan tubuh pemain tetap dapat berdiri di atas
permukaan bumi, selain itu juga karena adanya keseimbangan pemain.
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/2012/03/permainan-tradisonal-engrang.html#more
PANCAT PINANG
Gaya gesek adalah gaya yang
berarah melawan gerak benda atau
arah kecenderungan benda akan bergerak. Gaya gesek muncul apabila dua buah
benda bersentuhan. Benda-benda yang dimaksud di sini tidak harus berbentuk padat, melainkan dapat
pula berbentuk cair, ataupun gas. Gaya gesek antara
dua buah benda padat misalnya adalah gaya gesek statis dan kinetis, sedangkan
gaya antara benda padat dan cairan serta gas adalah gaya stokes.
Gaya gesek dapat merugikan atau bermanfaat. Panas pada poros yang berputar, engsel pintu yang berderit,
dan sepatu yang aus adalah contoh
kerugian yang disebabkan oleh gaya gesek. Akan tetapi tanpa adanya gaya gesek
antara ban mobil
dengan jalan, mobil hanya
akan slip dan tidak membuat mobil dapat bergerak. Tanpa adanya gaya gesek juga
tidak dapat tercipta parasut. Dan tanpa
gaya gesek manusia tidak
dapat berpindah tempat karena gerakan kakinya hanya
akan menggelincir di atas lantai, begitu juga pada
permainan panjat pinang.
Jika gaya gesek antara pemanjat dan pohon
pinangnya sangat kecil maka itu akan mempersulit pemanjat untuk sampai ke
puncak pohon pinang dan memenangkan permainan ini. Jenis permainan panjat pinang merupakan permainan yang sangat
identik dalam perayaan HUT RI. Untuk memainkannya, hanya dibutuhkan pohon
pinang yang kemudian dilumuri dengan minyak dan ditanam di tanah yang cukup
becek. Jangan dulu anda berkata ; "mana bisa sampai ke puncak, pohonnya aja licin
banget !.
Ada teknik jitu untuk dapat mencapai puncaknya dengan sukses. Pada umumnya,
orang-orang cenderung untuk melepaskan baju mereka dan hanya memakai celana.
Jangan lakukan cara itu !! Mengapa ? Menurut prinsip fisika (dinamika partikel)
cara tersebut justru akan memperkecil gaya gesekan antara kulit badan dan pohon
pinang, karena ke-2 nya licin, akibatnya, peserta yang ada akan kembali lagi ke
bawah. Walaupun peserta dapat mencapai puncak, tetapi dibutuhkan waktu yang
cukup lama. Jadi, anda harus tetap menggunakan baju. Permukaan kasar pada baju
justru akan memperbesar gaya gesekan, sehingga kemungkinan terpeleset sangat
kecil.
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/2012/03/meraih-puncak-dengan-sukses.html#more
GASING
Gasing
merupakan alat permainan yang dapat digolongkan ke dalam alat main tradisional.
Hanya saja, sekarang model gasing di modernkan sehingga banyak sekali
kalangan-kalangan anak sekolahan yang masih suka bermain gasing ini.
Cara memainkan gasing adalah dengan memutarnya dengan alat bantu putar yang
telah disediakan secara khusus untuk gasing itu sendiri. Saat bermain, kita
hanya cukup menarik alat bantu putar dari gasing tersebut dan membiarkan gasing
itu berputar sesuai arah jalannya.
Tak disangka, dalam permainan gasing ini, diterapkan pula beberapa prinsip
fisika dalam proses bermainnya, bahkan setiap putarannya. Betapa bergunanya
fisika pada alat mainan yang cukup populer ini.
Beberapa
prinsip yang digunakan, diantaranya adalah:
- Gerak
melingkar.
- Gerak
rotasi.
- Gaya
gesek.
- Hubungan
roda-roda seporos.
1. Gerak
Melingkar.
a.
Kecepatan linier
Kecepatan
linier merupakan kecepatan yang memiliki arah tegak lurus terhadap jari-jari
lingkaran atau dapat dikatakan sebagai garis singgung lingkaran.
Prinsip ini
dapat digunakan untuk mainan gasing ini karena bagian atas gasing ini merupakan
bentuk lingkaran. Jadi, kita dapat menghitung dengan seksama mengenai kecepatan
linier yang akan terbentuk ini pada bagian atas gasing.
Rumus utama
kecepatan linier adalah:
s 2 . ∏ . r
v = ---- = --------------- = 2 . ∏ .
r . f
T
T
Keterangan:
v
= Kecepatan
linier.
m/s
s =
Jarak. m
T = Periode (waktu /
banyaknya putaran). s
∏ = Phi (22/7 atau
3,14).
r = Jari-jari
lingkaran.
m
f = Frekuensi
(banyaknya putaran /
waktu).
Hz
Dari rumus
utama kecepatan linier tersebut, kita dapat meneliti berapakah kecepatan linier
dari gasing tersebut. Caranya adalah sebagai berikut.
Pertama-tama,
kita cari periode terlebih dahulu. Caranya adalah dengan timer, sedikit kertas
kecil dan perekat. Kita dapat merekatkan kertas kecil pada ujung gasing untuk
mempermudah perhitungan kita akan jumlah putaran gasing. Saat gasing diputar,
maka kertas yang melekat pun juga ikut berputar. Kita cukup mendekatkan jari
tangan kita mendekati gasing dan akan terdengar bunyi patah-patah kertas yang
menyentuh tangan kita. Dan kita cukup hanya dengan menghitung jumlah bunyi
tersebut. Dengan begitu, kita mendapatkan data banyaknya putaran. Dan jangan
lupa juga untuk menghitung waktunya dengan timer.
Yang
kedua, kita cukup mengukur jari-jari lingkaran atas dari gasing dan semua data
pun akan terkumpul. Sehingga yang terakhir dilakukan untuk mencari kecepatan
linier gasing adalah memasukkannya ke dalam rumus di atas.
b. Kecepatan
sudut.
Kecepatan sudut
ialah besarnya sudut yang dibentuk untuk melakukan perpindahan tiap satuan
waktu / detik. Pada langkah sebelumnya, telah kita temukan berapa besar dari
kecepatan linier. Selanjutnya kita hanya cukup memasukkan nilai kecepatan linier
tersebut ke suatu rumus untuk mendapatkan besar dari kecepatan sudut gasing
yang berputar tadi.
v
ώ = ---------------
r
Keterangan:
ώ = Kecepatan
sudut.
m/s.
v
= Kecepatan
linier.
Rad/s.
r
= Jari-jari
lingkaran.
m.
2. Gerak
Rotasi.
Gerak
rotasi gasing ini dapat menjadi teori yang melandasi permainan gasing. Namun,
ini dapat menjadi dasar dari pengetahuan kita tentang rotasi.
Rotasi adalah perputaran sesuatu terhadap sumbunya. Sama seperti gasing yang
akan selalu berputar terhadap pusatnya. Dari teori inilah, kita dapat
menentukan periode, frekuensi, rotasi planet-planet, dan yang lain sebagainya.
3. Gaya gesek.
Gaya gesek yang terjadi pada gasing yang utama adalah dengan lantai atau dasar
di mana gasing dimainkan.
Gaya
gesek yang terjadi pada gasing akan berlawanan dengan arah putar gasing. Jadi,
apabila gasing berputar ke kanan, maka gaya gesek akan berputar ke kiri
berlawanan dengan arah putar gasing.
Hal ini sama halnya dengan rotasi gasing yang berupa teori. Namun, hal ini
dapat diperhatikan dari gasing yang berputar di atas pasir. Gasing yang
berputar di atas pasir akan membuat pasir berputar berlawanan arah seperti arah
gaya gesek. Karena, gaya gesek inilah yang membuat gasing yang berputar kencang
menjadi pelan dan akhirnya berhenti total.
4. Hubungan roda-roda seporos.
Gasing
ini dapat kita ibaratkan seperti roda horizontal yang berputar. Ini dikarenakan
oleh selain dari penutup atas gasing yang berbantuk lingkaran, juga ada besi di
dalamnya sebagai penyeimbang gasing yang juga berbentuk lingkaran.
Penyeimbang gasing dengan penutup atas gasing akan berputar searah karena
keduanya memiliki poros atau pusat putar yang sama. Oleh karenanya, sudut putar
yang dibentuk oleh kedua bagian tersebut akan selalu sama. Dan ini merupakan
syarat dari hubungan roda-roda yang seporos.
Maka,
dapat diberikan rumus baru pada gasing ini, yaitu:
ώ1 =
ώ2
v1
v2
-------- = ----------
r1
r2
Keterangan:
ώ1 = Kecepatan sudut penutup
gasing. rad/s.
ώ2
= Kecepatan sudut
penyeimbang.
rad/s.
v1 = Kecepatan linier penutup
gasing.
m/s.
v2 = Kecepatan linier
penyeimbang.
m/s.
r = Jari-jari penutup
gasing.
m.
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/2012/03/unsur-fisika-pada-permainan-gasing.html#more
TARIK TAMBANG
Tarik tambang adalah permainan sederhana yang sangat
digemari oleh hampir semua masyarakat. Di samping karena permainan ini tidak
memerlukan tempat dan peralatan khusus, juga aturan permainannya sangat praktis
dan sederhana. Asalkan tersedia sebuah tanah lapang yang kosong seukuran
lapangan bulu tangkis atau bahkan lebih sempit dari itu beserta seutas tambang
yang kuat, permainan ini pun bisa dimainkan. Tidak ada aturan berapa jumlah
pemainnya asalkan jumlahnya untuk tiap tim berimbang. Aturan mainnya pun
sederhana, masing-masing tim memegang ujung-ujung tambang, menunggu aba-aba
dari wasit untuk mulai menarik tim lawan yang berada di ujung tambang yang
lain. Tim yang berhasil menarik tim lawan sampai melewati suatu garis batas
tertentu yang telah ditetapkan dinyatakan sebagai pemenang.
Karena kesederhanaan dan kemeriahan permainan ini,
hampir di setiap tempat permainan ini akan menjadi permainan yang pasti digelar
dalam perayaan tujuh-belas-agustusan. Nah, meskipun tujuh-belas-agustusan masih
sangat jauh mari kita mengulas tentang permainan ini dengan menggunakan fisika.
Dengan pemahaman ini kita dapat menentukan strategi atau trik-trik tertentu
untuk dapat memenangkannya jika kelak kita terlibat dalam permainan ini. Tidak
ada salahnya bukan? Mari kita mulai.
Tarik Tambang dan Hukum-Hukum Gerak Newton
Benarkah fisika dapat membahas tentang tarik tambang?
Tentu saja jawabannya adalah: ya! Pembicaraan mengenai tarik tambang ini
melibatkan hukum-hukum gerak yang dirumuskan oleh Newton. Dalam pelajaran
fisika yang telah dipelajari di sekolah, tentu kita semua sudah akrab tentang
hukum-hukum ini. Hukum pertama mengatakan bahwa benda akan
selalu mempertahankan keadaan awalnya. Jika pada awalnya benda itu diam, maka
dia akan terus diam kecuali diberikan pengaruh dari luar. Demikian pula jika
dia sedang dalam keadaan bergerak, maka dia akan terus bergerak kecuali
diberikan pengaruh yang menyebabkannya berhenti. Hukum ini disebut juga hukum
kelembaman. Hukum keduanya mengatakan bahwa gerakan sebuah
benda bergantung pada pengaruh yang diberikan pada benda itu dan massa benda
itu sendiri. Semakin besar pengaruh yang diberikan, semakin cepat pula
geraknya. Semakin besar massa benda itu, akan semakin lambat geraknya. Dalam
istilah fisika pengaruh ini disebut gaya. Hukum ketiga mengatakan
bahwa jika sebuah aksi diberikan kepada benda, maka benda tersebut akan balik
melakukan reaksi yang besarnya sama dengan aksi yang diberikan, tetapi reaksi
ini bekerja benda yang melakukan aksi.
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/search/label/Tradisional
BILIARD
Biliard merupakan suatu
permainan yang sudah tidak asing lagi di telinga kita. Cara bermainnya
pun mudah dipahami dan dimengerti walaupun prakteknya belum tentu
semudah itu karena saya pun masih dalam level pemula ^__^
Sebelum saya menjelaskan konsep fisika yang ada dalam permainan
biliard, saya akan menjelaskan cara bermain biliard terlebih dahulu..
Setelah saya berkonsultasi dengan salah satu teman di kelas saya yang sudah jago bermain biliard, saya akan menceritakan pada anda semua. Inti cerita permainan biliard adalah bola putih polos sebagai patokan. Peralatan yang dibutuhkan adalah bola putih, bola warna berjumlah 9 dengan masing-masing bola diberi nomor, tongkat untuk menggerakkan bola, serta meja biliard. Aturan utama adalah, setiap pemain harus memasukkan keseluruhan bola bernomor sesuai urutan dengan cara tongkat disodokkan pada bola putih yang diarahkan ke bola bernomor sesuai urutan. Bola putih tidak dapat dipindah-pindah, harus mengikuti permainan sebelumnya dimana bola putih berhenti. Jumlah pemain untuk bola 9 adalah dua orang. Pemain pertama mengarahkan tongkat pada bola putih dan harus memasukkan bola bernomor satu terlebih dahulu dengan cara menyodok bola putih sehingga bola putih dan bola bernomor satu saling terpantul (bertumbukan). Jika masuk, maka melanjutkan ke bola nomor dua dan seterusnya. Jika tidak masuk, maka pemain pertama diganti pemain kedua. Jika salah satu pemain salah memasukkan bola yaitu bola yang masuk tidak urut nomor yang ada, maka pemain terkena foul dan harus diganti oleh pemain lainnya yang boleh memindahkan bola putih sesuai keinginan. Pemenang adalah yang berhasil memasukkan bola bernomor 9 paling akhir. Jika menggunakan bola 8 maka jumlah pemain empat orang dan ada sedikit perbedaan peraturan. Sekian pengetahuan umum permainan biliard yang bisa saya sampaikan, selanjutnya saya akan menjelaskan prinsip fisika permainan ini.
Permainan ini secara dasar merupakan aplikasi dari konsep fisika mekanik yaitu momentum. TUMBUKAN Tumbukan yang terjadi antar dua bola dimana sebelumnya telah diarahkan terhadap posisi tertentu agar menumbuk bola yang ingin dimasukkan, sudut stick pemukul terhadap bola putih, menjadi sangat berpengaruh pada keberhasilan seorang pemain untuk memasukan bola ke lubang yang diinginkan.
Berikut adalah ilustrasi tumbukan yang terjadi antara dua bola (dalam hal ini bola putih dengan bola bernomor) :
Perhitungan awal yaitu menghitung bidang normal tumbukan yang berupa garis penghubung antara 2 pusat bola. Cara termudah untuk menghitungnya yaitu:
Selanjutnya adalah membagi setiap vektor kecepatan kedalam normal component dan tangential component. Normal component untuk bola 2 akan searah dengan vektor normal, dan normal component untuk bola 1 akan berlawanan arah dengan vektor normal.
Besarnya vektor normal ini dapat dihitung menggunakan perkalian dot, seperti dibawah ini :
Untuk perhitungan tangential component menggunakan pengurangan vektor seperti berikut :
Komponen kecepatan tangensial tidak berubah saat kedua bola bertumbukan. Untuk itu digunakan rumus hukum kedua Newton mv adalah momentum linier bola. Gaya total sama dengan nol pada dua bola selama tumbukan dan dilambangkan p, sehingga Δp = 0 yang disebut dengan konsep kekekalan momentum linier yang mengandung makna bahwa momentum total sistem akan tetap konstan tanpa adanya pengaruh dari gaya luar. Persamaan yang digunakan sebagai berikut :
Masa bola sama, sehingga diperoleh persamaan baru sebagai berikut :
Berdasarkan persamaan di atas, nilai total elastisitas dalam bola adalah : GAYA GESEK Selain tumbukan antar dua bola, terdapat pula gaya gesek pada bola terhadap karpet di meja yang mana bola meluncur dan menggelinding (rotasi).
Batas antara perubahan dari gerak meluncur menjadi gerak rotasi diberikan oleh persamaan berikut :
|Vp| = R. | ω | Vp adalah batas kecepatan bola pada suatu titik kontak dengan karpet, R adalah jari-jari bola, dan w adalah kecepatan sudut. Gaya gesek yang terjadi sangat berpengaruh yang sesuai dengan hukum kedua Newton dan dapat mencari nilai kecepatan sudut untuk gerak meluncur yang ada berdasarkan persamaan berikut:
Untuk mencari kecepatan sudut pada gerak rotasi menggunakan rumus yang sama, namun nilai koefisien gesek berbeda karena gaya gesek pada gerak rotasi lebih kecil dengan gaya gesek pada gerak meluncur.
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/search/label/Tradisional
Setelah saya berkonsultasi dengan salah satu teman di kelas saya yang sudah jago bermain biliard, saya akan menceritakan pada anda semua. Inti cerita permainan biliard adalah bola putih polos sebagai patokan. Peralatan yang dibutuhkan adalah bola putih, bola warna berjumlah 9 dengan masing-masing bola diberi nomor, tongkat untuk menggerakkan bola, serta meja biliard. Aturan utama adalah, setiap pemain harus memasukkan keseluruhan bola bernomor sesuai urutan dengan cara tongkat disodokkan pada bola putih yang diarahkan ke bola bernomor sesuai urutan. Bola putih tidak dapat dipindah-pindah, harus mengikuti permainan sebelumnya dimana bola putih berhenti. Jumlah pemain untuk bola 9 adalah dua orang. Pemain pertama mengarahkan tongkat pada bola putih dan harus memasukkan bola bernomor satu terlebih dahulu dengan cara menyodok bola putih sehingga bola putih dan bola bernomor satu saling terpantul (bertumbukan). Jika masuk, maka melanjutkan ke bola nomor dua dan seterusnya. Jika tidak masuk, maka pemain pertama diganti pemain kedua. Jika salah satu pemain salah memasukkan bola yaitu bola yang masuk tidak urut nomor yang ada, maka pemain terkena foul dan harus diganti oleh pemain lainnya yang boleh memindahkan bola putih sesuai keinginan. Pemenang adalah yang berhasil memasukkan bola bernomor 9 paling akhir. Jika menggunakan bola 8 maka jumlah pemain empat orang dan ada sedikit perbedaan peraturan. Sekian pengetahuan umum permainan biliard yang bisa saya sampaikan, selanjutnya saya akan menjelaskan prinsip fisika permainan ini.
Permainan ini secara dasar merupakan aplikasi dari konsep fisika mekanik yaitu momentum. TUMBUKAN Tumbukan yang terjadi antar dua bola dimana sebelumnya telah diarahkan terhadap posisi tertentu agar menumbuk bola yang ingin dimasukkan, sudut stick pemukul terhadap bola putih, menjadi sangat berpengaruh pada keberhasilan seorang pemain untuk memasukan bola ke lubang yang diinginkan.
Berikut adalah ilustrasi tumbukan yang terjadi antara dua bola (dalam hal ini bola putih dengan bola bernomor) :
Perhitungan awal yaitu menghitung bidang normal tumbukan yang berupa garis penghubung antara 2 pusat bola. Cara termudah untuk menghitungnya yaitu:
Selanjutnya adalah membagi setiap vektor kecepatan kedalam normal component dan tangential component. Normal component untuk bola 2 akan searah dengan vektor normal, dan normal component untuk bola 1 akan berlawanan arah dengan vektor normal.
Besarnya vektor normal ini dapat dihitung menggunakan perkalian dot, seperti dibawah ini :
Untuk perhitungan tangential component menggunakan pengurangan vektor seperti berikut :
Komponen kecepatan tangensial tidak berubah saat kedua bola bertumbukan. Untuk itu digunakan rumus hukum kedua Newton mv adalah momentum linier bola. Gaya total sama dengan nol pada dua bola selama tumbukan dan dilambangkan p, sehingga Δp = 0 yang disebut dengan konsep kekekalan momentum linier yang mengandung makna bahwa momentum total sistem akan tetap konstan tanpa adanya pengaruh dari gaya luar. Persamaan yang digunakan sebagai berikut :
Masa bola sama, sehingga diperoleh persamaan baru sebagai berikut :
Berdasarkan persamaan di atas, nilai total elastisitas dalam bola adalah : GAYA GESEK Selain tumbukan antar dua bola, terdapat pula gaya gesek pada bola terhadap karpet di meja yang mana bola meluncur dan menggelinding (rotasi).
Batas antara perubahan dari gerak meluncur menjadi gerak rotasi diberikan oleh persamaan berikut :
|Vp| = R. | ω | Vp adalah batas kecepatan bola pada suatu titik kontak dengan karpet, R adalah jari-jari bola, dan w adalah kecepatan sudut. Gaya gesek yang terjadi sangat berpengaruh yang sesuai dengan hukum kedua Newton dan dapat mencari nilai kecepatan sudut untuk gerak meluncur yang ada berdasarkan persamaan berikut:
Untuk mencari kecepatan sudut pada gerak rotasi menggunakan rumus yang sama, namun nilai koefisien gesek berbeda karena gaya gesek pada gerak rotasi lebih kecil dengan gaya gesek pada gerak meluncur.
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/search/label/Tradisional
KORA-KORA
Wahana
perahu ayun Kora-kora adalah tongkang bergaya Korea yang bergerak maju
mundur dan berayun-ayun tinggi serta menimbulkan sensasi yang
mendebarkan.
Prinsip
wahana ini hampir sama seperti menaiki ayunan. Hanya saja, ayunan
Kora-kora ini bisa mencapai sudut simpangan lebih dari sembilan puluh
derajat (900). Pada prinsipnya gerakan wahana Kora-kora adalah gerak berayun Pendulum.
Pada
awalnya Kora-kora diayunkan ke atas yang dibantu oleh putaran ban yang
bergesekan dengan alas perahu. Kecepatan putaran ban dikontrol secara
elektronik. Kemudian perahu dibebaskan meluncur turun yang diakibatkan
oleh gaya gravitasi. Tinggi simpangan Kora-kora bisa diatur dengan
pengaturan putaran ban. Gerakan naik dan turun perahu ini berulang
selama dua hingga empat menit. Untuk wahana Kora-kora, simpangan maksimum dibatasi sekitar sudut 900.
Meskipun
Kora-kora tidak melintasi satu lingkaran penuh, tetapi penumpang
seolah-olah mengalami gerak satu lingkaran penuh. Hal itu dikarenakan
Kora-kora berayun maju mundur pada linatasan melengkung setengah
lingkaran. Gerakan ayunan ini menimbulkan sensasi perasaan yang
diakibatkan harga g rendah atau ketinggian maksimum dan harga g tinggi atau ketinggian minimum kepada penumpang.
Karna teori yang mendasari permainan Kora-kora adalah teori Pendulum, maka besaran-besaran fisika yang terlibat adalah:
a) Massa (m)
b) Gaya Gravitasi (Fg)
c) Panjang Penggantung (L)
d) Periode (T)
e) Simpangan Sudut (θ)
f) Energi Kinetik (Ek)
g) Energi Potensial (Ep)
Cara
kerja Pendulum dapat dijelaskan sebagai berikut. Yaitu benda yang
bermasa (m) yang berada pada ujung seutas tali atau suatu batang yang
digantung. Masa yang tergantung ini kemudian diberi simpangan sudut
sebebsar theta (θ) dan dilepaskan. Akibatnya benda tersebut berayun bolak-balik atau Osilasi di bawah pengaruh gaya gravitasi. Osilasi adalah gerak dari suatu titik dan kembali ke titik awal pada porosnya. Dan waktu yang diperlukan untuk satu gerak Osilasi lengkap disebut satu perioda (T). Perioda (T) ditentukan melalui persamaan:
T = 2π(L/g)½
T = Periode Osilasi
L = Panjang tali penggantung
g = percepatan gravitasi ~9,8 m/s2
Sewaktu
perahu berayun pada kedudukan tertinggi, energi potensialnya maksimal
dan energi kinetiknya adalah nol. Sedangkan, pada waktu bergerak turun,
energi potensialnya berkurang dan energi kinetiknya semakin membesar
akibat adanya perubahan kecepatan dan ketinggian.
Lalu
apa yang kita rasakan saat menaiki Kora-kora? Saat naik atau mengayun
ke belakang penumpang akan merasakan keadaan tanpa bobot sewaktu berada
di ujung ketinggiannya. Keadaan tanpa bobot yang dialami penumpang
bukan disebabkan karena berkurangnya gaya gravitasi bumi, tetapi akibat
gaya pada kursi atau pada objek eksternal lainnya yang mendorong berat
penumpang. Gaya-gaya dari objek eksternal ini akan menetralkan gaya
gravitasi atau gaya ke bawah.
Pada
ujung ketinggian perahu, penumpang akan merasakan sensasi yang berbeda
dari kondisi normal dan seolah-olah akan jatuh atau terhempas dari
kursinya.
Lalu,
efek psikologis apa yang dirasakan oleh penumpang Kora-kora? Efek
psikologis pada penumpang Kora-kora ditimbulkan karena posisi
ketinggian dan kecepatan ayunannya. Hal ini menyebabkan penumpang yang
duduk di bagian ujung perahu akan merasakan seolah-olah badannya
tertarik ke bawah lebih kuat dibandingkan penumpang yang duduk di
bagian tengah perahu.
Sementara itu, efek fisiologis yang timbul disebabkan oleh perubahan percepatan yang dialami oleh badan penumpang.
Dalam kondisi normal, badan kita mengalami percepatan sebesar 1 g, yakni satu kali percepatan gravitasi. Pada saat Kora-kora meluncur turun, badan kita mengalami percepatan lebih dari 1 g.
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/search/label/Wahana%20Permainan
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/search/label/Wahana%20Permainan
THE SWING
Kali ini kita akan belajar memahami konsep gaya sentrifugal pada
wahana ontang-anting.
Keseimbangan gaya, diantaranya antara gaya gravitasi dan gaya
sentrifugal/gaya lempar keluar akibat putaran, azas bandul (pendulum), gaya
pegas, gaya/energi kinematika. Hal ini dapat terlihat pada permainan tong
setan, ayunan, kereta pontang-panting.
Setiap benda yang bergerak akan menghasilkan energi kinetik yang
besarmya ½ mv2. Energi ini dapat diubah lagi menjadi gaya yang
sanggup mengatasi gaya gravitasi, sehingga pada saat benda akan ditarik kebawah
untuk jatuh akibat adanya gaya lempar melawan gaya gravitasi (akibat adanya
energi kinetik), benda ditahan oleh rel yang ada diatasnya sehingga seakan
melekat, tak jatuh kebawah atau terlempar keatas. Jadi prinsipnya terjadi
keseimbangan antara gaya lempar keluar, gaya gravitasi dan gaya tahan dari rel
atau lengan alat (misalnya pada kereta putar horizontal).
Arena The Swing atau ontang anting membawa kita mengerti
konsep gaya sentrifugal. Ketika ontang‐anting mulai berputar, kursi ontang‐anting mulai membentuk sudut. Makin cepat putaran, makin besar gaya
sentrifugal yang dirasakan kursi itu. Akibatnya sudut yang dibuat kursi
terhadap garis vertikal makin besar. Namun ada keanehan, sudut yang dibuat
kursi ini sama untuk semua penumpang, tidak tergantung pada berat penumpang Berat
orang memang berusaha memperkecil sudut namun gaya sentrifugal akan memperbesar
sudut itu. Pengaruh kedua gaya saling menghapuskan sehingga sudut simpangan
kursi sama besar untuk berbagai orang
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/2012/03/gaya-sentrifugal-pada-arena-swing.html#more
FLYING FISH
Bali adalah sebuah
pulau di bagian tengah Indonesia yang memiliki beraneka ragam keindahan alam
dan budaya. Tidak jarang keindahan tersebut menjadi daya tarik tersendiri bagi
para wisatawan, baik wisatawan domestic maupun mancanegara. Keindahan tersebut
tentu dapat menambah devisa negara, khususnya dalam bidang parawisata.
Flying Fish adalah
sebuah permainan air terbaru di Tanjung Benoa, Bali. Permainan ini menggunakan
tiga buah banana boat yang dijadikan satu dengan perahu karet dan dua buah
sayap di kedua sisinya. Perahu karet tersebut ditarik oleh speedboat sehingga
perahu karet dapat melayang di udara. Flying fish dimainkan oleh tiga orang,
yaitu dua orang penumpang pada sisi kanan dan kiri, serta satu orang instruktur
di tengah- tengah. Flying fish ini akan ditarik oleh speedboat berkecepatan
tinggi dengan jalur melawan arah angin selama 15 menit. Dengan demikian, flying
fish akan melayang setinggi 2 meter atau lebih, tergantung kecepatan
angin. Permainan ini sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu:
·
Kecepatan speedboat
·
Hembusan angin
·
Massa benda
·
Kekuatan tali
Hukum fisika ialah
generalisasi ilmiah berdasarkan pada observasi empiris. “Konsep – konsep fisika merupakan kreasi murni pikiran manusia dan tidak
ditentukan oleh dunia luar”.(Albert Einstein and Leopold Infeld,1938:31). Hukum
alam ialah kesimpulan yang diambil dari, atau hipotesis yang ditegaskan oleh eksperimen ilmiah.
Hukum I Newton
Setiap benda pada
prinsipnya bersifat lembam, artinya bahwa benda tersebut mempunyai sifat untuk
mempertahankan kedaannya. Sebuah benda dalam keadaan diam mempunyai
kecenderungan untuk tetap diam, dan jika benda bergerak, mempunyai
kecenderungan untuk tetap bergerak. Kecenderungan sifat benda ingin tetap diam
atau ingin tetap bergerak, dirumuskan oleh Isaac Newton sebagai Hukum I Newton.
“Jika sebuah benda dalam keadaan diam, akan tetap diam atau jika benda tersebut
sedang bergerak lurus beraturan akan tetap bergerak lurus beraturan”.
Hukum II Newton
Hukum II Newton
membicarakan hubungan antara gaya yang bekerja pada sebuah benda dengan
percepatan yang ditimbulkan oleh gaya tersebut. “Percepatan yang
ditimbulkan oleh gaya yang bekerja pada sebuah benda berbanding lurus dengan
besar gaya itu dan berbanding terbalik dengan massa benda. Arah percepatan sama
dengan gaya itu”. Jika suatu gaya total bekerja pada benda, maka benda akan
mengalami percepatan, di mana arah percepatan sama dengan arah gaya total yang
bekerja padanya. Vektor gaya total sama dengan massa benda dikalikan dengan
percepatan benda.
Massa benda
adalah m dan a adalah (vektor) percepatannya. Jika persamaan di atas ditulis
dalam bentuk a = F/m, tampak bahwa percepatan sebuah benda berbanding lurus
dengan resultan gaya yang bekerja padanya dan arahnya sejajar dengan gaya
tersebut. Tampak juga bahwa percepatan berbanding terbalik dengan massa benda.
Secara matematis, hukum
II newton dinyatakan sebagai berikut:
∑F = ma
a adalah percepatan, m
adalah massa dan ∑F adalah gaya total. Symbol ∑ (huruf yunani “sigma”) yang
berarti “jumlah dari” karena F adalah gaya maka ∑F berarti jumlah vektor, dari
semua gaya yang bekerja pada benda tersebut, yang kita kenal sebagai gaya
total.
Jadi apabila tidak ada
gaya total atau resultan gaya yang bekerja pada benda maka benda akan diam
apabila benda tersebut sedang diam atau benda tersebut bergerak dengan
kecepatan tetap, jika benda sedang bergerak.
Setiap gaya F merupakan
vektor yang memiliki besar dan arah. Persamaan hukum II Newton di atas dapat
ditulis dalam bentuk komponen pada koordinat xyz alias koordinat tiga dimensi,
antara lain :
Hukum II newton
menyatakan hubungan antara gerak benda dengan penyebabnya, yaitu gaya
perhatikan bahwa hukum II newton mencakup hukum I newton, yaitu apabila ∑F = 0,
maka percepatan alias a = 0.
Satuan massa adalah
kilogram, satuan percepatan adalah kilogram meter per sekon kuadrat (kg m/s2).
Satuan Gaya dalam Sistem Internasional adalah kg m/s2. Nama lain
satuan ini adalah Newton; diberikan untuk menghargai jasa eyang Isaac Newton.
Satuan-satuan tersebut merupaka satuan Sistem Internasional (SI). Dengan kata
lain, satu Newton adalah gaya total yang diperlukan untuk memberikan percepatan
sebesar 1 m/s2kepada massa 1 kg. Hal ini berarti 1 Newton = 1 kg
m/s2.
Dalam satuan CGS
(centimeter, gram, sekon), satuan massa adalah gram (g), gaya adalah dyne. Satu
dyne didefinisikan sebagai gaya total yang diperlukan untuk memberi percepatan
sebesar 1 cm/s2 untuk benda bermassa 1 gram. Jadi 1 dyne = 1 gr cm/s2.
Hukum III Newton
”Apabila sebuah benda
memberikan gaya kepada benda lain, maka benda kedua memberikan gaya kepada
benda yang pertama. Kedua gaya tersebut memiliki besar yang sama tetapi
berlawanan arah”. Hukum warisan eyang Newton ini dikenal dengan julukan hukum
aksi-reaksi. Ada aksi maka ada reaksi, yang besarnya sama dan berlawanan arah.
Kadang-kadang kedua gaya tersebut disebut pasangan aksi-reaksi. Ingat bahwa
kedua gaya tersebut (gaya aksi-gaya reaksi) bekerja pada benda yang berbeda.
Berbeda dengan Hukum I Newton dan Hukum II Newton yang menjelaskan gaya yang
bekerja pada benda yang sama.
Hubungan Teori
Penerapan hukum Newton
I pada permainan ini adalah dalam keadaan seimbang atau diam besarnya massa (m)
sebanding dengan tegangan tali (T). Sedangkan penerapan hukum newton II adalah
speedboat yang sedang bergerak mengalami percepatan a.
Tegangan tali
adalah tarikan yang dilakukan oleh satu bagian tali, misalnya akibat
suatu beban yang digantungkan pada ujung tali. Tegangan tali akan selalu
dijumpai dalam setiap analisis mengenai komponen-komponen gaya yang bekerja
pada benda yang dihubungkan dengan tali. Hubungan antara pernyataan tersebut
ada pada permainan ini. Pada permainan initerdapat sebuah tali yang
menghubungkan dua buah benda, dan benda tersebut meiliki gaya yang bekerja.
Dalam menganalisis hal diatas kami menggunakan Hukum II Newton sebagai pedoman.
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/2012/03/tegangan-tali-pada-permainan-flying.html#more
Sumber :
http://physicsongames.blogspot.com/2012/03/tegangan-tali-pada-permainan-flying.html#more
Mengenai Saya
Diberdayakan oleh Blogger.
Arsip Blog
-
▼
2013
(15)
-
▼
Desember
(15)
- Ilmu Fisika Pada Game Angry Birds
- Permainan Tradisonal Engrang
- Meraih Puncak Dengan Sukses
- Unsur Fisika Pada Permainan Gasing
- Belajar Fisika Lewat Tarik Tambang
- Bermain Biliard Sambil Belajar Fisika
- Fisika Dalam Permainan Kora-Kora
- Gaya Sentrifugal Pada Arena The Swing
- Tegangan Tali Pada Permainan Flying Fish
- Konsep Fisika Pada Permainan Jungkat-Jungkit
- Fisika Dalam Wahana Tornado
- Konsep Fisika dalam Permainan Yoyo
- Fakta Fisika Pada Roller Coaster
- Makalah kalor
- Fenomena Fisika pada Danau
-
▼
Desember
(15)
Popular posts
-
KORA-KORA Wahana perahu ayun Kora-kora adalah tongkang bergaya Korea yang bergerak maju mundur dan berayun-ayun tinggi serta menimbul...
-
JUNGKAT - JUNGKIT Apakah kamu tahu permainan jungkat jungkit? Di mana kamu dapat menemukan permainan tersebut? Sejak berada di Tam...
-
GASING Gasing merupakan alat permainan yang dapat digolongkan ke dalam alat main tradisional. Hanya saja, sekarang model gasing ...
-
YOYO Ini dia mainan berusia ribuan tahun. Sekarang sudah ada perkumpulannya. Bahkan semakin canggih saja berkat penemuan rahasia ...
-
FLYING FISH Bali adalah sebuah pulau di bagian tengah Indonesia yang memiliki beraneka ragam keindahan alam dan budaya. Tidak jarang ...
-
THE SWING Kali ini kita akan belajar memahami konsep gaya sentrifugal pada wahana ontang-anting. Keseimbangan gaya, diant...
-
ANGRY BIRDS Saat ini rasanya tidak ada orang yang tidak kenal game Angry Birds. Game angry birds merupakan game yang sangat popul...
-
ENGRANG Permainan tradisional Egrang – Permainan ini muncul sebelum kemerdekaan Republik Indonesia,dimasa penjajahan Belanda.Se...
-
WAHANA TORNADO Sesuatu bisa bergerak pasti ada sumber penggerak, semisal motor listrik atau motor bakar. Untuk memindahkan gerakan pa...
-
ROLLER COASTER Pernahkah kalian semua menaiki roller coaster? Lalu bagaimana roller coaster mampu melaju dengan kecepatan tinggi ta...