Catatan:
Menarik untuk disimak bahwa kata "top" dalam bahasa Inggris bisa bermakna "atas" maupun "gasing."
Gasing adalah sebuah mainan yang bisa berputar pada sumbu dan setimbang pada sebuah titik. Gasing merupakan mainan tertua yang ditemukan di berbagai situs arkeologi dan sampai sekarang masih menjadi mainan anak-anak maupun orang dewasa.
Sebagian besar gasing dibuat dari kayu, walaupun sering dibuat dari plastik atau bahan-bahan lain. Kayu diukir dan dibentuk hingga menjadi bagian badan gasing. Tali gasing umumnya dibuat dari nilon, sedangkan tali gasing tradisional dibuat dari kulit pohon. Panjang tali gasing berbeda-beda bergantung pada panjang lengan orang yang memainkannya
Gerakan gasing didasarkan pada efek giroskopik. Gasing biasanya berpusing terhuyung-huyung untuk beberapa saat hingga interaksi bagian kaki (paksi) dengan permukaan tanah membuatnya tegak.
Setelah gasing berputar tegak untuk beberapa lama, momentum sudut (angular momentum) dan efek giroskopik berkurang sedikit demi sedikit hingga akhirnya bagian badan gasing tumbang ke permukaan tanah.
Saya termasuk satu dari banyak orang yang pernah bermain gasing di masa kecil. Setiap kali saya bermain gasing, selalu ada pertanyaan mengapa gasing yang sedang berpusing tidak tumbang sebelum kecepatannya menjadi cukup kecil untuk membuatnya tumbang?
Saya ajak para pembaca sekalian untuk mengkaji hal ini dari aspek Fisika untuk Hiburan, sekaligus bernostalgia dengan mainan jadul ini, atau barangkali di antara para pembaca masih ada yang bermain gasing sampai sekarang?
Mengapa gasing yang sedang berpusing, baik dalam keadaan tegak atau bahkan miring, tidak tumbang? Apa yang membuat gasing tetap berada dalam posisi yang tampaknya tidak stabil itu? Apakah ada pengaruh gaya gravitasi?
Yang terjadi pada gasing yang sedang berpusing adalah interaksi di antara gaya-gaya yang agak mengherankan.
Teori yang berkaitan dengan gasing yang sedang berpusing bukanlah hal yang sederhana, dan di bawah ini kita lihat alasan utamanya.
Perhatikan bagaimana segmen A dan B bergerak ketika Anda memiringkan gasing ke arah Anda. Segmen A bergerak ke atas dan segmen B ke bawah, masing-masing segmen itu menerima dorongan pada sudut siku terhadap gerakannya sendiri.
Namun, karena pusingan yang cepat, kedua segmen itu memiliki kecepatan melingkar yang sangat besar.
Interupsi Anda melalui pemiringan memiliki kecepatan yang tidak signifikan. Interupsi ini malah membuat kecepatan melingkar semakin besar pada titik sentuh jari Anda pada gasing. Ini menghasilkan resultan kecepatan dengan nilai yang hampir sama dengan kecepatan gasing itu sendiri dan dengan demikian pusingan gasing hampir tidak berubah.
Sekarang Anda akan mengerti mengapa gasing tampaknya menolak upaya Anda untuk mendorongnya.
Semakin besar massa gasing, semakin besar kecepatan pusingannya, sehingga semakin besar pula resistansi terhadap upaya untuk menumbangkannya.
Penjelasan mengenai hal ini terkait langsung dengan hukum inersia. Setiap atom dalam gasing bergerak sepanjang sebuah orbit melingkar pada sebuah bidang yang tegak lurus terhadap sumbu rotasi.
Sesuai dengan hukum inersia, atom atau partikel ini setiap saat berusaha untuk mengubah orbit melingkarnya menjadi gerak lurus pada garis singgung (tangent). Namun, karena setiap jalur tangensial terletak pada bidang yang sama dengan kelilingnya, setiap partikel selalu berusaha menahan geraknya di dalam bidang yang tegak lurus terhadap sumbu rotasi itu.
Ini berarti bahwa semua bidang pada gasing yang tegak lurus terhadap sumbu rotasi mencoba untuk tetap berada di posisi semula dalam ruang. Akibatnya, sumbu rotasi yang tegak lurus pada bidang gasing itu juga berusaha untuk mempertahankan arah aslinya.
Sifat ini banyak digunakan dalam teknik modern. Navigator dan awak pesawat menggunakan berbagai perangkat giroskopik, misalnya kompas dan giroskop yang semuanya didasarkan pada prinsip kerja giroskop.
Rotasi memberikan stabilitas pada selongsong dan peluru dan juga bisa digunakan untuk memastikan stabilitas dalam penerbangan pesawat luar angkasa seperti sputnik dan roket.
Ini adalah manfaat yang bisa diperoleh dari apa yang dikira orang hanya mainan sederhana, GASING!
Kepustakaan:
1. Perelman, Y., Physics for Entertainment, Book 2, Shkarovsky, A. (Transl.), Foreign Language Publishing House, Moscow, 1936.
2. Diary Johan Japardi
3. Berbagai sumber daring.
Jonggol, 2 Agustus 2021
Johan Japardi
Baca konten-konten menarik Kompasiana langsung dari smartphone kamu. Follow channel WhatsApp Kompasiana sekarang di sini: https://whatsapp.com/channel/0029VaYjYaL4Spk7WflFYJ2H
