Kenapa Pembalap MotoGP Waktu Belok Posisinya Miring Banget Tapi Nggak Jatuh?

Kenapa Pembalap MotoGP Waktu Belok Posisinya Miring Banget Tapi Nggak Jatuh?

Hei, di antara lo ada yang suka nonton MotoGP ? Pernah lihat Valentino Rossi, Dani Pedrosa, atau pembalap lain menikung?  Kalau lo perhatiin, motor mereka tuh selalu miring ketika menikung tajam. Dan kalau lo 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?

motoGP

Untuk jawab dua pertanyaan itu, kita coba analisis dikit deh dari segi Fisika.

Btw, sebelum kita analisis macem-macem, gue mau bikin aturan dalam baca blog ini. Aturannya gampang aja kok:

Setiap kali lo ketemu pertanyaan, coba lo pikirin dulu. Jangan buru-buru scroll down buat lihat jawabannya

 

Kalau lo udah setuju, okay… kita lanjut yah…

Pertama, kita gambar dulu motor yang lagi menikung dengan miring. Lihat gambarnya di bawah.

moto-gp2

Nah, sekarang pertanyaan pertama… Ada gaya apa aja yang bekerja pada motor? Coba gambar gaya-gaya itu!

Well, yang 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 … yang arahnya ke ….

”klik-di-sini-untuk-mencontek-isi-titik-titik-di-atas”

Gaya gesek yang arahnya ke kanan. Kenapa ke kanan coba?

 

Jadi konsepnya gini. 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. Lo bisa lihat itu di gambar di bawah ini:

mobil-di-tikungan

Terus, waktu kelas 10 lo udah pernah belajar kalau setiap gerak melingkar, pasti ada yang namanya percepatan sentripetal dong. Arahnya ke pusat lingkaran dan besarnya:

 a_s = \frac{v^2}{R}

Kalau ada percepatan sentripetal, berarti ada gaya sentripetal juga yang arahnya ke pusat lingkaran dan besarnya:

 F_s = m.a_s = m.\frac{v^2}{R}

Konsep percepatan dan gaya sentrifugal ini juga ada kok di zenius.net. Ada di kelas 10 dan di Fisika Persiapan SBMPTN.

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

”klik-di-sini-untuk-lihat-jawabannya”

Gaya Gesek! Itulah sebabnya gaya geseknya ke kanan. Karena gaya inilah yang membuat motor menikung ke kanan.

 

Okay… kita udah berhasil analisis semua gaya nih. Tapi, kita belum bisa jawab pertanyaan di awal, kenapa bisa nggak jatuh meskipun miring? Nah, untuk bagian ini, lo harus ngerti dua konsep:

  1. Konsep Gaya Sentrifugal
  2. Konsep Torsi

Gaya sentrifugal

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

driving-car-fKeterangan : 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.
 

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.

Pada kasus MotoGP kita, gaya fiktifnya adalah gaya sentrifugal, yaitu gaya yang berlawanan arah dengan gaya sentripetal. Gaya ini sebenernya nggak ada. Tapi perlu kita masukkan dalam perhitungan karena motor seakan-akan terdorong keluar lintasan lingkaran ketika dia bergerak melingkar. Jadi, analisis gayanya menjadi begini:

moto-gp-opsi2

Konsep torsi

Berikutnya, konsep torsi. Konsep torsi ini lo pelajarin di Fisika kelas 11 awal-awal semester 2 di bab dinamika rotasi. (Buat yang kelas 11, yeap… lo lagi belajar ini sekarang). Untuk pengertian dan definisi yang lebih tepat tentang torsi, lo 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  \Sigma F = 0 , harus berlaku juga  \Sigma \tau = 0 .

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:

persamaan-kemiringan-motor

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.

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.
  • Pada tikungan yang tajam, jika sudut kemiringannya ingin tetap kecil, maka laju motornya harus dikurangi. Well, kalau di MotoGP sih, para pembalap itu nggak akan mau ambil opsi yang ini.

Btw, berapa sih sudut kemiringan MotoGP? Kalau menurut informasi di sini sih, sudutnya bisa mencapai 64o. Ini sudut yang besar banget, memungkinkan para pembalap untuk bisa melaju sekitar 150 km/jam pada tikungan berjari-jari 86m.

[Catatan Editor : Btw kalo lo kepikiran ada hal yang bikin lo penasaran dan pengen dibedah fenomenanya secara saintifik, lo request aja dengan cara comment di bawah artikel ini. Nanti gua pertimbangkan buat dibahas dan kita bikin blog-nya. Buat lo yang belum gabung jadi regular member di zenius.net, pastiin lo gabung sama kita dengan sign up zenius disini ]

Tertarik belajar dengan zenius.net? Kamu bisa pesan vouchernya di sini.

About 

Wisnu adalah CEO Zenius Education dan juga senior tutor Matematika & Fisika di Zenius Education. Wisnu mengambil S1 di Departemen Teknik Elektro, Institut Teknologi Bandung.
 
Follow Twitter Wisnu at @wisnuops

  • Hendra Bani

    hahaha gaya gue banget nih kalau lagi naik motor pas di jalan-jalan besar 😀
    bang gue request tentang leadership dong 😀

    • Glenn Ardi

      Leadership dijelasin pake hukum fisika? Hehe.. 😛

      lebih spesifik donk requestnya, maksudnya topik leadership yg mana dulu nih? Topik leadership kan luas banget 🙂

      • Hendra Bani

        maksudnya leadership buat organisasi bang, kan banyak tuh di kampus.. pasti penting deh buat dibikin bekal dari sekarang 😀

        • Glenn Ardi

          oke nanti gua pertimbangkan jadi alternatif ide buat blog yah..

          • Hendra Bani

            wahh di tunggu banget loh 😉

    • Yoi... btw, pernah nyobain countersteering nggak pakai motor?

      • Hendra Bani

        wahahaha sorry baru online nih, kagak pernah bang dan belum tau tuh.. emang apaan bang? 😀

        • Cobain gerakin setir ke kiri (misal), tapi sedikit aja. Nanti motor akan miring ke kanan. Ini akan membuat lo belok kanan. Sebaliknya kalau setirnya ke kanan sedikit, motor malah belok ke kiri.

          Jadi countersteering itu berusaha belokin motor ke arah tertentu dengan cara belokin setir ke arah sebaliknya.

          • Hendra Bani

            wah seru kayaknya.. coba ah 😀 makasih yah bang udah kasih tau 😀

          • Aulia Dian

            Ini kan yang diajarin Hudson Hornet ke Lightning McQueen

          • Ray

            tapi kalo pake mobil ga bisa gan

  • Husni

    Apa ada pengaruh giroskopik sehingga ketika stang motor dibelokan, maka motor otomatis miring?

    • Iya, tapi kebalikannya. Jadi kalau motornya miring, maka dia akan berbelok garena giroskopik itu. Giroskopik itu konsep kekekalan momentum sudut sih. Jadi karena momentum sudut roda berubah, efeknya jadi ke momentum sudut motor secara seseluruhan. Coba lihat video ini deh: Conversion of angular momentum

  • Anonim

    Request pembahasan tentang bola rugby dong. soalnya kan bola rugby itu unik

    • Bola rugby bagian apanya nih kira-kira yang mau dibahas?

      Btw, di zenius club sebenernya sering juga sih ngobrolin fisika untuk masalah sehari-hari; waktu itu ada yang bahas tentang kenapa api ke atas, terus tentang sinyal TV, dll.

      • Fauzy Nur Noviansyah

        Wow.. itu yang ngebahas api ke atas udah lama belum? gw mau baca nih,,

  • gio

    Mau nanya nih kok tryoutnya yg bisa dikerjain cuman mat doang ya ??
    Makasi. Maaf kalo pertanyaannya gk berhubungan ama topik

    • Iya untuk sekarang baru matematika aja. Ga apa2 kok ga ada hubungannya sama topik.

  • saya

    klo pd mesin pengering pakaian (di mesin cuci) yg jadi gaya sentripetal itu gaya kontak dengan dinding ya? trus apa hubungannya dgn listrik dr si mesinnya?

    • Iya bener banget, gaya kontak pakaian dengan dinding itu yang berfungsi sebagai gaya sentripetal. Kalau listriknya itu ya sumber energi aja sih. Biasanya pakai dinamo untuk mengubah energi listrik jadi energi gerak.

  • Yoris Garfield

    gue heran bang, waktu si pembalap berada pada akhir dari tikungan , tiba-tiba dia hilang kendali,, setirnya goyang tak karuan gitu,,, padahal saat ditayangin di tv, terlihat seperti tidak ada yg salah dengan cara nikungnya,,, tapi eh tiba-tiba dia jatoh,, disitu yang salah apanya bang???

    • Kalau pembalap berpengalaman sih biasanya bisa "melihat" apa yang salah. Kalau secara fisika sih pastinya torsinya ga nol; pada tikungan dengan jari-jari tertentu, dia harus bisa bikin sudut kemiringan dan laju yang pas. Kalau lajunya kekencengan, gaya sentrifugalnya membesar. Untuk menormalkan kembali, dia harus bisa lebih miring lagi. Nah kalau terlalu miring (lebih dari 64 derajat) juga bisa bikin dia jatuh. Well tentunya kalau pembalap beneran punya banyak trik buat ngatasin ini, contohnya di posisi duduk dll. Kalau itu gue gatau. Hehe..

      Btw ini yoris yang kalo di zenius club pake foto suarez ya?

      • Yoris Garfield

        oh gitu,,,, gue dapet fisisnya,, 😀
        iya bang, klw di zenclub pke foto suarez.. hehe

      • primera

        kenapa ? karena sudut yg terlalu miring dan daya cengkram yg kurang , ditambah pembalap yg salah membuka throtle gas terlalu besar berakibat kehilangan day cengkram bn belakang dan terjadilah lowside

  • ali

    mau naya dong, kenapa kalo gas yang dimasukkan ke kompresor harus pada suhu yg serendah mungkin?
    terima kasih atas perhatiannya

    • Kalau itu kayaknya kaitannya sama Termodinamika. Besarnya usaha kan bergantung sama selisih temperatur di reservior panas dan temperatur di reservoir dingin. Suhu gas yang rendah memungkinkan temperatur di reservoir dingin jadi rendah. Jadi untuk menghasilkan usaha yang besar, nggak perlu menaikan temperatur reservoir panas terlalu tinggi (lebih irit bahan bakar, dan mesin nggak gampang rusak juga).

  • Husni

    Pembahasan diatas kan cuma menerangkan gaya-gaya yang bekerja saat motornya emang udah miring, tapi apa sih yang membuat motor menjadi otomatis miring ketika belok? kenapa kita ga bisa belokin motor tanpa memiringkan si motor tersebut?

    • ef

      karena kalo kita belokin pake stang, pasti jalannya harus pelan-pelan....
      coba deh, tes dengan sepeda aja.. berbelok tanpa memiringkan badan.
      pasti susah kan...
      untuk lebih jelasnya tanya sama yang punya blog..
      hehehehe..

  • Adjidony

    mau nanya bang,kenapa tiap pemain bola contohnya macem CR7 pas freekick bisa nge-curve gitu? ada hubungannya sama fisika gak?

    • Ada. Hubungannya sama Magnus Effect (klik aja link-nya kalau mau tau lebih detil). Intinya sih karena bolanya muter (spinning), terus dia membelok karena ada hambatan udara. Faktor kelembaban udara berperan penting di sini.

      Tapi kalau si CR7 rada unik, beda sama bending-nya pemain bola lain. Dia nggak ngespin. Awalnya bola lurus, terus tiba-tiba belok sendiri (dengan arah yang mungkin CR7 sendiri nggak tau). Itu akibat dari bola yang nggak 100% mulus. Menarik juga sih buat dibahas jadi blog lagi, nanti kali ya pas Piala Dunia Brazil.

  • Djazman Arrafiq

    Bang Bang, saran aja, kenapa semua peristiwa di soal-soal fisika digambarin ajha menjadi sebuah tulisan, biar yang pada mbaca jadi dapet gambaran besarnya, terus semakin penasaran gitu?

  • iLoJawa

    huanjroot, agan agan kaskus nih.... 😀

  • adhit

    cakep bener penjelasan ente bro, ijin nyimak bro...

  • Wisnhuwijaya

    Bro mau nanya ya, temen gue kok ngotot bgt katanya setang motor motogp itu ga bisa elok alias kaku, itu makanya kalo belok harus miring. Menurut gue ga bener, gmn bisa belok kalo setangnya kaku. Jangankan belok, untuk jalan lurus aja ga bisa kalo setangnya kaku. Mohon penjelasan secara ilmiah. Terima kasih.

    • Setangnya bisa kok digerakin, tapi nggak bisa digerakin jauh-jauh memang. Terus lucunya lagi kalau mau belok, setangnya digerakin berlawanan sama arah beloknya, namanya countersteering. Maksudnya gini: Kalau mau belok ke kanan, maka setirnya dimiringin sedikit ke kiri, nanti motor akan otomatis miring ke kanan, sehingga dia belok ke kanan.

  • Muhammad Tatag Yogatama

    min, kenapa pembalap f1 masih bisa ngendaliin mobil f1 yang kecepatannya bisa sampe 335 km/jam ?

  • Trisnoadi Wikantoro

    Siapa genius yang menulis ini?

  • Yoferen Untar

    keren banget nih penjelasan2 nya jadi ngerti konsepnya sekarang 🙂

  • Arif Rahman Hakim

    mantafff :v, thx gan. rumusnya bikin ane mumet. tpi jdi tau alesannya :v

  • Aprizal Amin

    Kak saya minta tolong jelasin soal fenomena pasir hisab dong
    Makasih ya sebelumnya...

  • Furqoni Aziz II

    wah luar biasa memang untuk kelas MotoGP sndiri dengan berat motor mencapai 158kg ryder mampu menguasai motor membuka throtle gas waktu ditikungan dengan baik dan tentunya menguasai daya cengkram ban belakang agar tidak terjadi slide butuh fisik yang bener2 kuat, tapi anehnya bnyak org yg dengan mudah mengatakan si ini ngga hebat, kalahan DLL pdahal mreka sndiri blum tntu bisa itu yg kdg buat enek bang..

  • Al fikar

    Tapi kan di moto gp pake ban kering yg halus(gak ada alurnya) kok bisa gak jatuh pas nikung 64˚ ?
    Biasa ny ban yg halus itu daya cengkram ny lemah terhadap aspal

    • Addam ErrorSpeed

      Itu Bukan Ban Halus Bro...Itu Ban Tipe Soft Compound,Jadi Ada 3 Tipe Ban Pada Motor Soft Compound,Medium Compound,Dan High Compound Kalo Gak Salah,Jadi Soft Compound Ini Terbuat Dari Bahan Yang Memang Dirancang Mudah Panas,Semakin Panas Ban Maka Daya Cengkram Ban Lebih Lengket Dengan Aspal,Pernah Lihat Mobil F1 Belok Kanan-kiri Ga?Itu Gunanya Untuk Memanaskan Karet Ban Luarnya...CMIIW

  • fahri

    Wisnu ops kan ngajarin zenius perasaan dipanggilnya prof matrix ya

  • Eko Teguh

    @wisnuops:disqus tapi saya agak bingung asal mula rumus percepatan centripetal gmna ,bisa jelasin gakz?bingung bngt neeh

  • Furi Owen Sullivan

    Eit sebenernya yg punya pengaruh lebih besar tuh "SKILL RAIDER+tingkat REKAT BAN dengan aspal". walaupun ente pake tuh rumus udh ente anggap 100% akurat tapi kalo ban nya selip tetep aj mah ente NYUNGSEP.. hahaha
    #just kidding

  • Indra Dazzle

    Gak ada gaya fiktif, smua gaya itu nyata, mungkin mksd nya kelembaman gaya, ( jika mobil melakukan percepatan/perlambatan dgn signifikan akan terasa di tubuh kita). Klu gaya sentrifugal gaya yg arah nya menjahi titik pusat putaran, makannya ada yg nama nya kopling sentrifugal

  • Nur Muhamad Masrur

    Ntab jiwah. Selama ini cma feeling aja. Ga pernah ngitung sndiri pake fisik akwkwkwk

  • Marrosandy Bagus Saputra

    Maaf ni bang baru baca hehe Bang kecepatan angin (kalau digambar dikanan) motor apakah sama dengan kecepatan angin (kalau digambar dikiri) motor?