Kenapa gasing kalau diputar tidak jatuh?

Sebelumnya saya minta maaf karena sudah hampir 2 bulan sudah tidak memberikan postingan baru di blog. Padahal sebenarnya, saya sudah punya banyak materi yang harus dituangkan ke dalam blog ini. Tapi karena memang beberapa kebutuhan yang harus diprioritaskan dan disambung UAS yang bertubi-tubi (menyalahkan keadaan. Hehe), saya tidak bisa maksimal menulis blognya. Alhamdulillah sekarang semester 7 sudah selesai, jadi saya akan berusaha untuk memperbanyak tulisan selama liburan ini.

Oke kembali ke topik....

Fenomena yang serupa juga terjadi saat para pembalap motoGP berbelok. Saat mereka menikung, mereka akan memiringkan tubuh dan motornya searah dengan lintasan belok. Namun uniknya, sekalipun mereka memiringkan tubuhnya mereka tidak jatuh. 

berikut video yang mungkin akan menunjukkan anda gambaran tentang fenomena-fenomena yang saya maksud.

itulah yang disebut GIROSKOP (eng : GYROSCOPE)

Walaupun saya sudah tahu istilah giroskop sejak lama, karena tidak pernah mencoba mencari tahu, saya baru paham akhir-akhir ini, menjelang UAS Praktikum Fenomena Dasar Mesin. Coba kalau tidak mendesak, mungkin postingan tentang giroskop ini tidak akan muncul sampai hari ini.

Memahami fenomena giroskop ini perlu sedikit intepretasi lebih tentang ruang 3 dimensi. Karena fenomena giroskop ini akan melibatkan 3 momen yang bekerja saling berkaitan pada 3 bidang putar yang berbeda.

Sebelum melangkah lebih jauh, kita samakan dulu persepsi tentang bidang putar.

Semua objek 3 dimensi memiliki 3 orientasi sumbu, sumbu-sumbu tersebut sering disebut sumbu x, y, dan z. Dari ketiga sumbu tersebut, akan terbentuk 3 bidang yang saling tegak lurus. Sebut saja ketiga bidang tersebut adalah bidang xy, bidang yz, dan bidang xz. Pada fenomena giroskop, masing-masing bidang ini bekerja masing-masing satu momen. Momen-momen tersebut biasanya disebut, momen spin, momen gangguan dan momen reaksi.

Momen yang pertama adalah momen spin atau biasa disebut juga putaran spin. Yang dimaksud adalah putaran utama yang berasal dari poros sistem yang menjadi dasar awal mula terbentuknya efek giroskop ini.  Momen kedua adalah momen gangguan yang diberikan kepada sistem. Momen ini diberikan dengan bidang putar yang berbeda dengan bidang putar pada momen spin. Akibat adanya momen gangguan itu, timbulah momen reaksi yang juga berbeda bidang putarnya dengan momen spin dan momen gangguan.

Untuk lebih jelasnya silahkan simak animasi yang ada dibawah ini.

Jika sistem merupakan motoGP, maka putaran/momen spin merupakan putaran roda ke depan. Momen gangguan adalah momen yang timbul akibat arah belok dari motor. Akibat momen spin dan momen gangguan, timbulah momen reaksi untuk menyeimbangkan/menahan berat badan yang condong ke arah belok.

Dan jika sistem merupakan gasing, maka putaran/momen spin adalah putaran awal yang kita berikan saat mulai memainkan gasing. Sementara, momen gangguan adalah momen akibat berat gasing yang memberikan kecenderungan gasing untuk jatuh (timbul saat kecepatan putaran gasing mulai berkurang). Akibatnya, timbul momen pada bidang putar yang berbeda yang melawan gaya dan momen jatuh tersebut. Namun momen reaksi tersebut selain dia menahan berat gasing, dia juga sedikit berkontribusi dalam memutar pada bidangnya. Hal ini yang menyebabkan gasing terlihat seperti terhuyung-huyung jika mulai kehilangan putaran stabilnya.

Berdasarkan fenomena ini, timbullah banyak aplikasi dari yang sederhana hingga yang rumit namun sangat bermanfaat dalam kehidupan kita sehari-hari. Aplikasi sederhana diterapkan pada sepeda, gasing,  dan roda gila. Di bagian yang cukup rumit, giroskop berfungsi sebagai sensor. Terutama sensor yang berhubungan dengan posisi dan kemiringan suatu objek. Aplikasinya pada sistem navigasi pesawat terbang, smart phone(ex. i-phone4), etc

Seekian, semoga bermanfaat J