Pemodelan Gerak Menggelinding Pada Lintasan Roller Coaster Sederhana

Mirda Prisma Wijayanto (Program Studi Fisika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Jendral Soedirman, Jl. Dr. Soeparno no. 61 Purwokerto, Indonesia, 53122)
Aji Saputra (Program Studi Pendidikan Fisika, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan, Universitas Khairun, Jl. Bandara Baabullah, Kota Ternate, Indonesia, 97723)

Newton-Maxwell Journal of Physics
Vol. 5 No. 2: Oktober 2024

Roller coaster merupakan salah satu jenis wahana permainan berupa kereta yang digerakkan dengan kecepatan tinggi pada lintasan berkelok-kelok dan memiliki ketinggian yang berbeda di atas permukaan tanah. Salah satu masalah yang sering dialami oleh roller coaster adalah terjadi kecelakaan dengan terlemparnya kereta dari lintasan ketika meluncur dengan kecepatan tinggi, seperti yang terjadi pada 14 April 2024 di Taman Kyai Langgeng Eco Park. Pada penelitian ini, kami mempelajari pemodelan gerak menggelinding pada lintasan roller coaster sederhana yang dimodelkan sebagai tiga lintasan setengah lingkaran dengan jari-jari 2R, R, dan R yang terhubung satu sama lain. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan syarat ketinggian awal lintasan agar kereta tidak terlempar setelah melewati ujung lintasan, menghitung total waktu yang dibutuhkan untuk berhenti, dan mensimulasikan fungsi posisi dan energi mekanik sistem roller coaster terhadap waktu. Berdasarkan hasil perhitungan didapatkan bahwa syarat ketinggian awal lintasan agar kereta yang dimodelkan sebagai bola pejal tidak terlempar setelah melewati ujung lintasan adalah , dan waktu total yang diperlukan bola hingga berhenti adalah .  Berdasarkan hasil simulasi grafik energi mekanik terhadap waktu, didapatkan bahwa peristiwa dinamika gerak menggelinding bola pejal pada lintasan roller coaster sederhana memenuhi hukum kekekalan energi.