Bagaimana Bisa Pebalap MotoGP Menikung Tanpa Terjatuh?

Bending without crashing

P ernahkah kalian menonton MotoGP dan sesekali memandang takjub pada para pebalap yang bisa melewati tikungan dengan sudut kemiringan yang begitu tajam terhadap aspal? Ternyata ada penjelasan fisis di balik fenomena tersebut.

Motor MotoGP didesain berat ketika dikendarai sehingga satu-satunya cara untuk berhasil melewati tikungan pada kecepatan yang sangat tinggi adalah dengan membengkokkan motornya. Karena berat, sang pebalap harus menggeser berat badannya pada sisi yang ingin ia bengkokkan. Hal ini membantu untuk membuat sang pebalap melewati tikungan dengan cepat, untuk membuat motor kembali tegak, yang harus dilakukan pebalap adalah menggeser berat badannya pada sisi yang lain.

Ini adalah penjelasan dari sudut pandang pebalap itu sendiri. Sekarang mari kita lanjutkan berdasarkan sudut pandang matematika dan fisika.

Bagaimana bisa motor melewati tikungan tajam tanpa perlu terjatuh? Jika motor kalian berdiri tegak dan kalian membelokkannya ke salah satu sisi akankah ia jatuh? Nah, ternyata ban motor yang berotasilah yang mencegah motor untuk jatuh.

Dalam mekanika, prinsip ini disebut gyroscope. Untuk mengerti bagaimana cara kerjanya, mari asumsikan motor tersebut belok kiri dan kalian melalui tikungan tersebut dengan kecepatan konstan. Secara normal, apa yang terjadi adalah kalian mengalami gaya sentrifugal yang mendorong kalian keluar. Gaya gesek yang bekerja pada ban di dalam akan menyeimbangkan gaya lateral. Bagaimanapun, dalam beberapa saat akan ada kontak patch pada ban akibat gaya sentrifugal. Jika kalian condong ke sisi kiri, berat badan kalian dan motor akan saling mengimbangi dan kalian punya momen balik menuju momen sentrifugal.

Ilustrasi sudut-condong motor ketika melewati tikungan

Sekarang, gaya sentrifugal bergantung pada radius kemiringan dan kecepatan sudut dari motor ketika melewati tikungan. Efek gyroscopic terjadi ketika ban motor yang berotasi bergerak pada suatu sumbu yang tegak lurus terhadap sumbu asli rotasi, misalkan dengan mencondongkan berat badan ke salah satu sisi/arah. Lantas, keseluruhan motor akan berotasi pada sumbu yang baru (sumbu presesi) yang mana merupakan pusat dari kelengkungan yang dilewati motor ketika melewati sebuah tikungan, ini menyebabkan kecepatan sudut meningkat. Hal ini membuat motor berbelok ketika kalian mencondongkan tubuh kalian. Gerak presesi dari motor membuat gaya sentrifugal meningkat yang kemudian diseimbangkan oleh berat badan ketika tubuh condong ke salah satu sisi. Jadi, keduanya saling berkaitan.

Jadi, sekarang sudah mengerti kenapa motor MotoGP harus miring sekali untuk melewati tikungan?

Sumber: Quora.
Diterjemahkan ke Bahasa Indonesia oleh: Ella.