APLIKASI GEOMETRI DALAM SEPEDA MOTOR KET

MAKALAH

APLIKASI GEOMETRI DALAM SEPEDA MOTOR

KETIKA BERBELOK

Makalah Ini diajukan Untuk Memenuhi Tugas Individu/Mandiri

Mata Kuliah: Geometri Analitik

Dosen Pengampu: Nurma Izzati, M.Si.

Disusun Oleh:

Muhammad Wildan Hikmatul Fajar

T.MTK. D / III

KATA PENGGANTAR

Puji syukur patut kita ucapkan kehadirat Allah SWT. karena dengan rakhmat dan karunianya kami memperoleh kesempatan untuk belajar dan mempraktekkan tentang Geometri Analitik.

Kali ini penulis menyempatkan menyajikan sebuah tulisan yang cukup ringkas sebagai kewajiban menunaikan perintah dari dosen pengampu mata kuliah Geometri Analitik dengan judul makalah “Aplikasi Geometri Dalam Sepeda Motor Ketika Berbelok”.

Makalah ini di tulis untuk menunjukan bahwa kami telah mempelajari dan mempraktekkan tentang pemahaman-pemahaman kajian Geometri Analitik dengan alat bantu tersendiri, dalam makalah ini semua orang akan bisa mendapat ilmu meskipun ilmu itu masih sedikit tapi cukuplah untuk bekal di masa depan mendatang, Materi dalam makalah ini di fokuskan pada praktek dan cara guna suatu bahan untuk menghasilkan sesuatu yang di inginkan. Makalah ini memuat aspek tentang kajian Geometri yang tergolong sedikit tapi pasti dan dalam makalah ini terdapat latar belakang, rumusan masalah, tujuan.

Semoga penulisan makalah ini bisa memberikan pencerahan pola pikir kita ke arah yang lebih positif lagi. Amin ya rabb. Jazakallah khairan katsiron.

Cirebon, Desember 2015

DAFTAR ISI

B. Sistem Gerak Melingkar Pada Beberapa Susunan Roda ...4

C. Percepatan Centripetal ...5

BAB III PEMODELAN

A. Penyebab Motor Belok Tidak Jatuh ...8

B. Gaya Sentrifugal ...10

C. Konsep Torsi ...12

BAB IV PENUTUP

A. Kesimpulan ...14

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Hidup kita saat ini menjadi lebih mudah dan nyaman dengan adanya kendaraan beroda, peralatan modern seperti generator, mesin giling, kipas angin, alat pemotong rumput, alat penyiram bunga dan sebagainya. Kendaraan beroda seperti sepeda, sepeda motor, mobil dan pesawat tidak bisa bergerak jika tidak ada roda atau jika rodanya tidak berputar. Helikopter atau pesawat juga tidak bisa terbang jika baling-balingnya tidak berputar. Kapal laut tidak bisa berlayar jika generator atau baling-balingnya tidak berputar. Pada malam hari rumah menjadi gelap gulita dan tidak ada hiburan jika generator atau kincir pembangkit tenaga listrik tidak berfungsi. Amat banyak benda yang melakukan gerak melingkar setiap hari. Bahkan tanpa disadari, bumi yang kita huni ini, bulan yang menerangi kita di malam hari, satelit buatan seperti satelit komunikasi yang merelai gelombang elektromagnetik untuk siaran televisi, radio, handphone, internet, sedang dan selalu berputar alias bergerak melingkar setiap saat.

B. Rumusan Masalah

1. Apa itu gerak melingkar?

2. Bagaimana pengaplikasian gerak melingkar dalam kehidupan?

3. Mengapa motorGP berbelok tidak jatuh?

4. Apa saja penyebab dari motorGP tidak jatuh?

C. Tujuan

1. Untuk memenuhi tugas mandiri yang ditentukan oleh Dosen Pengempu.

2. Untuk mengetahui lebih dalam tentang suatu gerak melingkar.

3. Untuk mengetahui apa saja aplikasi gerak melingkar dalam kehidupan.

4. Untuk mengetahui kenapa motorGP ketika berbelok tidak jatuh.

6. BAB II

7. MATERI

8.

A. GERAK MELINGKAR

9. Gerakan melingkar adalah gerak yang biasa terjadi di alam dan dalam kehidupan sehari-hari. Bumi berputar mengelilingi matahari dalam orbit yang mendekati melingkar, demikian juga bulan mengelilingi bumi. Roda berputar melingkar, mobil bergerak dalam busur melingkar jika memutari suatu sudut, dan seterusnya. Dalam bab ini, kita akan menganalisis sebuah partikel yang bergerak dalam sebuah lingkaran dengan kelajuan konstan.

10. Jika sebuah benda bergerak dengan kelajuan konstan pada suatu lingkaran (disekeliling lingkaran ), maka dikatakan bahwa benda tersebut melakukan gerak melingkar beraturan.

11. Kecepatan pada gerak melingkar beraturan besarnya selalu tetap namun arahnya selalu berubah, arah kecepatan selalu menyinggung lingkaran, maka v selalu tegak lurus garis yang ditarik melalui pusat lingkaran ke sekeliling lingkaran tersebut.

12.

 Pengertian radian.

14. Besarnya sudut :

15.

16.

17. = radian

18. S = panjang busur

19. R = jari-jari

20. Jika panjang busur sama dengan jari-jari, maka q = 1 radian.

21. Satu radian dipergunakan untuk menyatakan posisi suatu titik yang bergerak melingkar ( beraturan maupun tak beraturan ) atau dalam gerak rotasi.

23. 1 putaran = 3600 _{= 2 rad.}

24. 1 rad = = 57,30

25.

 Frekwensi dan perioda dalam gerak melingkar beraturan.

26. Waktu yang diperlukan P untuk satu kali berputar mengelilingi lingkaran di sebut waktu edar atau perioda dan diberi notasi T. Banyaknya putaran per detik disebut Frekwensi dan diberi notasi f. Satuan frekwensi ialah Herz atau cps ( cycle per second ).

27. Jadi antara f dan T kita dapatkan hubungan : f . T = 1

 Kecepatan linier dan kecepatan sudut.

28. Jika dalam waktu T detik ditempuh jalan sepanjang keliling

lingkaran ialah 2



R.

29. Kecepatan ini disebut kecepatan linier dan diberi notasi v.

30. Kecepatan anguler (sudut) diberi notasi



adalah perubahan

dari perpindahan sudut persatuan waktu (setiap saat). Biasanya dinyatakan dalam radian/detik, derajat perdetik, putaran perdetik (rps) atau putaran permenit (rpm).

31. jika 1 putaran maka :



= rad/detik atau



= 2



f

32. Dengan demikian besarnya sudut yang ditempuh dalam t detik :

33.



=



t atau



= 2



f t

34. Dengan demikian antara v dan



kita dapatkan hubungan :

35.

v =



R

36.

B. SISTEM GERAK MELINGKAR PADA BEBERAPA SUSUNAN RODA.

38. Pada sistem ini kelajuan liniernya sama, sedangkan kelajuan anguler tidak sama.

39.

v

1 = v2

40.  Sistem tak langsung.

41. Pemindahan gerak pada sistem tak langsung yaitu pemindahan gerak dengan menggunakan ban penghubung atau rantai.

42. Pada sistem ini kelajuan liniernya sama, sedangkan kelajuaan angulernya tidak sama.

43.

v

1 = v2, tetapi



1 tidak samadengan



2

44.

 Sistem roda pada satu sumbu ( CO-Axle )

45. Jika roda-roda tersebut disusun dalam satu poros putar, maka pada sistem tersebut titik-titik yang terletak pada satu jari mempunyai kecepatan anguler yang sama, tetapi kecepatan liniernya tidak sama.

46.

47.



A =



R =



C , tetapi v A sama dengan v B sama dengan v C

48.

C. Percepatan centripetal.

49. Jika suatu benda melakukan gerak dengan kelajuan tetap mengelilingi suatu lingkaran, maka arah dari gerak benda tersebut mempunyai perubahn yang tetap. Dalam hal ini maka benda harus mempunyai percepatan yang merubah arah dari kecepatan tersebut.

50. Arah dari percepatan ini akan selalu tegak lurus dengan arah kecepatan, yakni arah percepatan selalu menuju kearah pusat lingkaran. Percepatan yang mempunyai sifat-sifat tersebut di atas dinamakn PERCEPATAN CENTRIPETALNYA.

51. Harga percepatan centripetal (ar) adalah :

53. Gaya yang menyebabkan benda bergerak melingkar beraturan

58. Fr = gaya centripetal/centrifugal

59. m = massa benda 60. v = kecepatan linier 61. R = jari-jari lingkaran. 62.

63. BEBERAPA CONTOH BENDA BERGERAK MELINGKAR 64. 1. Gerak benda di luar dinding melingkar.

65.

66. N = m . g - m .

67.

68. N = m . g cos  - m . 69.

80. 3. Benda dihubungkan dengan tali diputar vertikal.

95. Keterangan : R adalah jari-jari lingkaran

96.

97. 5. Gerak benda pada sebuah tikungan berbentuk lingkaran mendatar.

98. _{99. N .}

_

_{k = m .}

102. BAB III

103. PEMODELAN

104.

A. Penyebab Motor Belok Tidak jatuh

105. Hei, di antara kalian ada yang suka nonton MotoGP ? Pernah lihat Valentino Rossi, Dani Pedrosa, atau pembalap lain menikung? Kalau kalian perhatiin, motor mereka tuh selalu miring ketika menikung tajam. Dan kalau kalian perhatiin bener-bener, semakin tajam tikungannya, maka semakin miring juga motornya. Sekarang coba lo pikirin jawaban dari dua pertanyaan ini:

 Kenapa mereka bisa miring dan nggak jatuh?

 Kalau di tikungan tajam tapi miringnya sedikit, emang apa akibatnya? 106.

109. Nah, pasti ada gaya berat (W) lah ya, arahnya ke bawah. Untuk yang satu ini lo pasti bisa. Kalau ada gaya berat, pasti ada gaya normal (N) yang arahnya ke atas. Yang ini juga pasti bisa. Berikutnya ada satu gaya lagi, yaitu gaya gesek yang arahnya ke kanan. Kenapa ke kanan coba?

111. Setiap tikungan itu bisa dianggap sebagai gerak melingkar. Untuk tikungan yang tajam, jari-jari lingkarannya kecil. Sementara untuk tikungan yang nggak tajam, jari-jari lingkarannya besar.

112. Benda yang bergerak melalui lintasan melingkar (tikungan), secara alami akan mengalami gaya sentripetal yang arahnya menuju ke pusat lingkaran (lengkungan). Untuk mengimbangi gaya ini biasanya jalan yang menikung dibuat sedikit memiliki kemiringan agar benda dapat bergerak di tikungan dengan kecepatan maksimum tanpa selip.

114.

115. Terus, waktu kelas 10 udah pernah belajar kalau setiap gerak

melingkar, pasti ada yang namanya percepatan sentripetal dong. Arahnya ke

pusat lingkaran dan besarnya:

116.

117. Kalau ada percepatan sentripetal, berarti ada gaya sentripetal

juga yang arahnya ke pusat lingkaran dan besarnya:

118.

119. Nah, pertanyaan lagi nih… pada gerak motor tadi, gaya apa yang bekerja sebagai gaya sentripetal ini?

121. kita sudah berhasil analisis semua gaya nih. Tapi, kita belum bisa jawab pertanyaan di awal, kenapa bisa nggak jatuh meskipun miring? Nah, untuk bagian ini, kita harus mengerti dua konsep:

2. Konsep Torsi

B. Gaya sentrifugal

122. Gaya ini adalah salah satu contoh dari gaya fiktif, seperti gaya yang terjadi pada pengemudi ketika mobil dipercepat ke depan (lihat gambar di bawah).

123.

124. Keterangan : Mobil mengalami percepatan (a) ke depan karena ada gaya (F) yang mendorong mobil tersebut. Sedangkan pengemudi merasakan "dorongan" ke belakang. Seakan-akan ada gaya yang mendorong dia ke belakang. Gaya itu sebenernya gak ada, hanya gaya fiktif. Besar percepatan orang ke belakang = Besar percepatan mobil ke depan.

125. Gaya fiktif kadang perlu kita masukkan dalam perhitungan ketika pengamat berada pada sistem yang dipercepat. Untuk contoh di atas, pengamat berada di dalam mobil yang dipercepat.

C. Konsep Torsi

127. Berikutnya, konsep torsi. Konsep torsi ini dipelajari di Fisika

kelas 11 awal-awal semester 2 di bab dinamika rotasi. Untuk pengertian dan

definisi yang lebih tepat tentang torsi, kita tonton di sini. Intinya, supaya dia tidak berputar ke kanan atau ke kiri, maka jumlah torsi yang bekerja pada benda tersebut harus nol. Jadi agar suatu benda itu setimbang, selain , harus berlaku juga .

128. Nah, jumlah torsi ini bisa kita hitung. Ambil aja sumbu putar di roda, sehingga gaya gesek dan gaya normal menghasilkan torsi yang nol (karena gaya tersebut melalui sumbu putar). Berarti, jumlah torsi yang bekerja pada motor bisa dihitung menjadi:

129.

130. Nah, sekarang jelas dong kalau gitu. Kenapa nggak jatuh meskipun miring? Jawabannya, karena hubungan antara sudut kemiringan motor, kecepatan motor, dan jari-jari lintasan membuat jumlah gayanya nol, dan torsinya nol juga. Kalau jumlah gaya dan torsinya nol, dia nggak akan terjatuh.

132. bergerak belok yang menyebabkan kendaraan tersebut mengalami loss control seperti skid atau terguling.

133. Dari rumus itu, juga kelihatan bahwa:

 Semakin kencang laju motor, maka semakin besar sudut kemiringannya.

 Semakin kecil jari-jarinya lintasannya (atau semakin tajam tikungannya), semakin besar juga sudut kemiringannya.

 BAB IV

 PENUTUP

A. Kesimpulan

Dari uraian demi uraian diatas dapat kita ambil kesimpulan, bahwa ternyata penyebab tidak jatuhnya motor GP saat berbelok yaitu disebabkan oleh beberapa gaya yang terjadi, seperti Gaya Sentripetal, Gaya Gesek, Gaya Sentrifugal, dan Konsep Torsi.

Dari beberapa hubungan gaya tersebut sehingga kemiringan dapat bertahan dan menahan motor menjadi tidak jatuh atau tergelincir.

 DAFTAR PUSTAKA 

 Tipler, Paul A. 1998. Fisika untuk Sains dan Teknik. Jakarta: Erlangga  Sutanto, Agus, dkk. 2013. IPA Fisika. Jakarta: Erlangga

 http://www.taufanyanuar.com/2015/01/mengapa-pembalap-motogp-memiringkan.html



POSTER