Mengapa Motor Miring di Jalan Melengkung?

Bab 9 Benda Tegar dan Elastisitas 685 W F s R  Gambar 9.32 Gaya yang bekerja pada motor saat melewati tikungan gambar diperoleh dari www.motorsport.com Gaya berat dan vektor posisi pusat massa membentuk sudut  1 = 90 o + . Gaya sentrifugal dan vektor posisi pusat massa membentuk sudut  2 = 180 o - . Dengan adanya dua gaya tersebut maka torka yang dialami motor dan pembalap terhadap sumbu pada titik kontak ban dengan jalan adalah 2 1 sin sin    s RF RW   180 sin 90 sin       o s RF RW   sin cos s RF RW   9.42 Bab 9 Benda Tegar dan Elastisitas 686 Motor tidak jatuh jika torka total nol, atau sin cos     s RF RW sin cos 2     R mv R Rmg atau 2 tan v gR   9.43 Tampak dari persamaan 9.43 bahwa: tangens sudut kemiringan motor terhadap arah vertikal berganding lurus dengan jari-jari dan berbanding terbalik dengan kuadrat laju. Makin besar jari-jari tikungan makin tidak tajam maka tan  makin besar. Artinya sudut makin mendekati 90 o motor makin tegak. Lintasan lurus dapat dianggap sebagai tikungan dengan R   sehingga tan    atau  = 90 o . makin besar laju maka sudut kemiringan makin kecil atau motor makin tidur ke tanah.Sebaagi ilustrasi, untuk motor yang sedang bergerak dengan laju 150 kmjam pada tikungan dengan kelengkungan 40 m maka sudut kemiringan terhadap arah horisontal sekitar 13 o . Ini adalah sudut yang sangat kecil sehingga kelihatan motor seperti sudah jatuh. Yang menarik dari persamaan 9.43 bahwa kemiringan sudut hanya bergantung pada jari-jari lintasan dan laju motor. Sama sekali tidak bergantung pada massa motor, ukuran motor, maupun berat badan pembalap. Karena laju para pembalap MotoGP tidak berbeda jauh maka saat melampaui tikungan kemiringan para pembalap hampir semuanya sama. Ini dapat kalian amati di video bahwa siapa pun pembalapnya, ketika melewati tikungan yang sama maka sudut kemiringan motor hampir sama.

9.20 Fisika SepatuSandal High Heels

Sekarang sepatu atau sandal tumit tinggi hugh heels digandrungi para wanita perkotaan. Separu terseut dapat membuat pemakainya tampak lebih tinggi. Ketinggian bagian belakang sepatu atau sandal high Bab 9 Benda Tegar dan Elastisitas 687 geels bisa di atas 10 cm sehingga pemakai kelihatan lebih tinggi 10 cm atau lebih dibandingkan dengan tinggi badan sebenarnya. Fungsi sepatu high heels adalah mengangkat tumit jauh lebih tinggi dari bagian depan kaki. Saya coba gunakan fisika sederhana, yaitu konsep keseimbangan gaya dan keseimbangan rotasi untuk menghitung gaya yang dialami persambungan tulang jika seseorang mengenakan high heels. Daya yang digunakan hanyalah perkiraan berdasarkan pengamatan sejumlah gambar kaki yang mengenakan high heels. Jadi, kesalahan perhitungan bisa saja terjadi, namun kesimpulan akhir tidak berbeda. N 1 N 2 W2 F 60 o 12 cm 2,5 cm T u m it a d a la h p u sa t ro ta si W2 N 1 N 2 1 c m 6 cm 4 cm 60 o F P u sa tr o ta si N 2 cos 60 o Gambar 9.33 kiri Foro sinar-X kaki yang mengenakan sepatu alas datar dan kanan adalah foto sinar-X kaki yang mengenakan sepatu high heels. Dari gambar tersebut saya buat skema gaya yang bekerja yang angkanya bisa sedikit meleset sumber gambar: www.alamy.com dan www.washingtonpost.com Perhatikan Gambar 9.33 yang merupakan foto sinar-X kaki yang menggunakan sepatu biasa alas datar dengan sepatusandal high heels. Kita mulai dengan mengkaji gambar kiri yang yaitu kaki yang mengenakan sepatu alas datar. Karena telapak kaki agak melengkung maka kita