Hukum Torsi

Pernahkah Anda bermain gasing? Apa nan terjadi ketika gasing tersebut diputar? Bagaimana perilakunya ketika gasing berputar tanpa mendapatkan gangguan apapun dari luar? Pertanyaan-pertanyaan tersebut mungkin sering terlontar dalam benak Anda. Pada artikel ini, dibahas bagaimana klarifikasi ilmiah permainan gasing tersebut, Fisika Gasing .

Seperti halnya peristiwa-peristiwa lain di dunia, peristiwa perputaran gasing pun dapat dijelaskan secara ilmiah. Peristiwa perputaran gasing tersebut bisa dijelaskan menggunakna konsep mekanika rotasi dan hukum-hukum Newton nan terkait dengan rotasi, yakni konsep torsi. Saat berputar, gasing akan cenderung mempertahankan putarannya. Perputaran tersebut akan berhenti setelah sekian lama sebab adanya kendala udara nan menghalangi gasing tersebut buat terus berputar.

Menurut hukum torsi, besarnya jeda sumbu putar gasing dengan bagian terluar gasing akan mempengaruhi kecepatan putar gasing tersebut. Semakin besar jaraknya, semakin lambat gasing tersebut berputar. Semakin kecil jaraknya, semakin kencang gasing tersebut berputar.

Peristiwa ini bisa dijelaskan secara sederhana pada peristiwa perubahan posisi penari balet. Ketika penari balet sedang berputar, posisi tangan penari tersebut sangat berpengaruh terhadap besarnya kecepatan putaran penari itu. Ketika penari tersebut merentangkan tangannya, kecepatan putar akan semakin lambat. Ketika tangan tersebut ditarik ke dalam, kecepatan putar menjadi semakin tinggi.

Selain faktor jeda antara sumbu putar dengan jeda terluar gasing (panjang lengan), torsi dipengaruhi oleh besarnya gaya nan arahnya tegak lurus terhadap sumbu putar tersebut. Pada permainan gasing, besarnya gaya tersebut diterjemahkan sebagai besarnya gaya tolakan awal ketika kita melepas gasing. Semakin besar gaya tolakan nan kita berikan, semakin besar torsi gasing nan pada akhirnya semakin besar kecepatan nan akan dihasilkan. Begitupun, sebaliknya. Semakin lemah kita memutar gasing, semakin lambat pula kecepatan nan dihasilkan.

Ketika gasing berputar, bila tak ada gaya tambahan dari luar (artinya kita tak memberikan pengaruh apapun ke gasing tersebut), momentum sudut nan ada di gasing tersebut bersifat kekal. Momentum sudut merupakan perkalian antara momen inersia dengan kecepatan sudut. Momen inersia merupakan ukuran inersial sistem (ketegaran sistem) buat berotasi terhadap sumbu putarnya.

Pada kasus penari balet dan gasing tadi, ketika terjadi perubahan bagian terluar (tangan pada penari balet) pada gasing, terjadi perubahan momen inersia. Perubahan momen inersia tersebut berpengaruh pada perubahan kecepatan sudut. Pada akhirnya, hal itu akan terlihat perubahan kecepatan putar gasing.