Unsur Fisika pada Permainan Gasing

            Tak disangka, dalam permainan gasing ini, diterapkan pula beberapa prinsip fisika dalam proses bermainnya, bahkan setiap putarannya. Betapa bergunanya fisika pada alat mainan yang cukup populer ini.

            Beberapa prinsip yang digunakan, diantaranya adalah:

-         Gerak  melingkar.               

-         Gerak rotasi.

-         Gaya gesek.

-         Hubungan roda-roda seporos

1. Gerak Melingkar.

            a. Kecepatan linier

Kecepatan linier merupakan kecepatan yang memiliki arah tegak lurus terhadap jari-jari lingkaran atau dapat dikatakan sebagai garis singgung lingkaran.

Prinsip ini dapat digunakan untuk mainan gasing ini karena bagian atas gasing ini merupakan bentuk lingkaran. Jadi, kita dapat menghitung dengan seksama mengenai kecepatan linier yang akan terbentuk ini pada bagian atas gasing.

           

Rumus utama kecepatan linier adalah:

                      s            2 . ∏ . r

            v   = ----   = ---------------   =   2 . ∏ . r . f

                     T                 T

            Keterangan:

            v          = Kecepatan linier.                                                        m/s

            s           = Jarak.                                                                        m

            T          = Periode (waktu / banyaknya putaran).                        s

            ∏         = Phi (22/7 atau 3,14).                                    

            r           = Jari-jari lingkaran.                                                      m

            f           = Frekuensi (banyaknya putaran / waktu).                     Hz

Dari rumus utama kecepatan linier tersebut, kita dapat meneliti berapakah kecepatan linier dari gasing tersebut. Caranya adalah sebagai berikut.

Pertama-tama, kita cari periode terlebih dahulu. Caranya adalah dengan timer, sedikit kertas kecil dan perekat. Kita dapat merekatkan kertas kecil pada ujung gasing untuk mempermudah perhitungan kita akan jumlah putaran gasing. Saat gasing diputar, maka kertas yang melekat pun juga ikut berputar. Kita cukup mendekatkan jari tangan kita mendekati gasing dan akan terdengar bunyi patah-patah kertas yang menyentuh tangan kita. Dan kita cukup hanya dengan menghitung jumlah bunyi tersebut. Dengan begitu, kita mendapatkan data banyaknya putaran. Dan jangan lupa juga untuk menghitung waktunya dengan timer.

Yang kedua, kita cukup mengukur jari-jari lingkaran atas dari gasing dan semua data pun akan terkumpul. Sehingga yang terakhir dilakukan untuk mencari kecepatan linier gasing adalah memasukkannya ke dalam rumus di atas.

b. Kecepatan sudut.

Kecepatan sudut ialah besarnya sudut yang dibentuk untuk melakukan perpindahan tiap satuan waktu / detik.

Pada langkah sebelumnya, telah kita temukan berapa besar dari kecepatan linier. Selanjutnya kita hanya cukup memasukkan nilai kecepatan linier tersebut ke suatu rumus untuk mendapatkan besar dari kecepatan sudut gasing yang berputar tadi.

                                    v

            ώ         = ---------------

                                    r

            Keterangan:

            ώ         = Kecepatan sudut.                  m/s.

            v          = Kecepatan linier.                    Rad/s.

            r           = Jari-jari lingkaran.                  m.

2. Gerak Rotasi.

            Gerak rotasi gasing ini dapat menjadi teori yang melandasi permainan gasing. Namun, ini dapat menjadi dasar dari pengetahuan kita tentang rotasi.

            Rotasi adalah perputaran sesuatu terhadap sumbunya. Sama seperti gasing yang akan selalu berputar terhadap pusatnya. Dari teori inilah, kita dapat menentukan periode, frekuensi, rotasi planet-planet, dan yang lain sebagainya.

3. Gaya gesek.

            Gaya gesek yang terjadi pada gasing yang utama adalah dengan lantai atau dasar di mana gasing dimainkan.

            Gaya gesek yang terjadi pada gasing akan berlawanan dengan arah putar gasing. Jadi, apabila gasing berputar ke kanan, maka gaya gesek akan berputar ke kiri berlawanan dengan arah putar gasing.

            Hal ini sama halnya dengan rotasi gasing yang berupa teori. Namun, hal ini dapat diperhatikan dari gasing yang berputar di atas pasir. Gasing yang berputar di atas pasir akan membuat pasir berputar berlawanan arah seperti arah gaya gesek. Karena, gaya gesek inilah yang membuat gasing yang berputar kencang menjadi pelan dan akhirnya berhenti total.

4. Hubungan roda-roda seporos.

            Gasing ini dapat kita ibaratkan seperti roda horizontal yang berputar. Ini dikarenakan oleh selain dari penutup atas gasing yang berbantuk lingkaran, juga ada besi di dalamnya sebagai penyeimbang gasing yang juga berbentuk lingkaran.

            Penyeimbang gasing dengan penutup atas gasing akan berputar searah karena keduanya memiliki poros atau pusat putar yang sama. Oleh karenanya, sudut putar yang dibentuk oleh kedua bagian tersebut akan selalu sama. Dan ini merupakan syarat dari hubungan roda-roda yang seporos.

            Maka, dapat diberikan rumus baru pada gasing ini, yaitu:

                                    ώ1       =          ώ2

                                    v1                    v2

                                 --------     =     ----------

                                    r1                     r2

            Keterangan:

            ώ1       = Kecepatan sudut penutup gasing.                   rad/s.

            ώ2       = Kecepatan sudut penyeimbang.                      rad/s.

            v1        = Kecepatan linier penutup gasing.                    m/s.

            v2        = Kecepatan linier penyeimbang.                       m/s.

            r1         = Jari-jari penutup gasing.                                 m.

            r2         = Jari-jari penyeimbang.                                    m.