Wahana halilintar

Sebuah roller coaster di Luna Park (Melbourne, Australia)

Roller coaster adalah wahana permainan berupa kereta yang dipacu dengan kecepatan tinggi pada jalur rel khusus, biasanya terletak di atas tanah yang memiliki ketinggian yang berbeda-beda. Rel ini ditopang oleh rangka baja yang disusun sedemikian rupa. Wahana ini pertama kali ada di Disney Land Amerika Serikat.

Fenomena fisika

Energi potensial

Energi potensial, Ep, yakni energi yang “dikandung” roller coaster dikarenakan oleh posisinya, bernilai maksimum di posisi puncak lintasan. Energi potensial bernilai nol di posisi “lembah” (posisi terendah) lintasan. Energi potensial diubah menjadi energi kinetik, ketika roller coaster bergerak menurun.

Energi kinetik

Energi kinetik, Ek, yakni energi yang dihasilkan oleh roller coaster karena geraknya (dalam hal ini kecepatan), bernilai nol di posisi puncak lintasan. Energi kinetik bernilai maksimum di posisi “lembah’ (posisi terendah) lintasan. Energi kinetik diubah menjadi energi potensial, ketika roller coaster bergerak menaik.

Dinamika

Gerak roller coaster mengalami percepatan, yakni perubahan kecepatan terhadap waktu yakni kecepatan bertambah terhadap waktu, ketika bergerak menurun. Roller coaster mengalami perlambatan (percepatan negatif) yakni kecepatan berkurang terhadap waktu ketika bergerak menaik. Perubahan kecepatan juga terjadi saat roller coaster berubah arah.

Gaya gravitasi

Pada roller coaster, penumpang tentu mengalami gaya gravitasi, yakni gaya (interaksi) yang disebabkan oleh tarikan massa bumi terhadap massa tubuh (karena massa bumi jauh lebih besar dibandingkan dengan massa tubuh). Gaya gravitasi tersebut diartikan=> F= kurang lebih 10.000N, tetapi dari hasil penelitian setiap roller coaster tergantung dengan berat, dan putarannya.

Kekekalan energi

Dalam proses perubahan energi Ek menjadi Ep dan Ep menjadi Ek, sebagian energi diubah menjadi energi panas (kalor) karena adanya gesekan (friksi). Misal, roda roller coaster dengan rel lintasan. Energi total sistem tidak bertambah atau berkurang. Energi “hanya” berubah bentuk (misal: Ek, Ep, kalor).

Gaya sentripetal

Gaya sentripetal adalah gaya yang “berusaha” menarik objek mengarah ke titik pusat (sumbu). Ketika roller coaster bergerak melalui lintasan memutar, gaya sentripental “mempertahankan” roller coaster agar tetap bergerak memutar.

Referensi

• Miftachul Hadi, Roller Coaster Physics, 2008 [1].