Menentukan Kecepatan Maksimum Semoga Tidak Slip Di Tikungan

Ketika suatu kendaraan membelok di tikungan, maka ada batas kecepatan yang diperbolehkan. Jika kecepatan kendaraan melebihi kecepatan maksimum yang diizinkan, kendaraan akan mengalami slip dan sanggup menjadikan kecelakaan. Pada kasus tikungan, gerak kendaraan sanggup diasumsikan sebagai gerak melingkar sehingga menurut prinsip-prinsip gerak dan gaya ditemukan formula untuk memilih besar kecepatan maksimum yang diperbolehkan supaya kendaraan tidak mengalami slip ketika berbelok di tikungan.

Kecepatan maksimum yang diperbolehkan ketika berbelok di tikungan bergantung pada karakteristik tikungan itu sendiri apakah datar, kasar, atau licin. Secara umum terdapat tiga keadaan yang akan dibahas yaitu :

1. Kecepatan Maksimum Pada Tikungan Datar Kasar

   Jika kendaraan bergerak pada tikungan datar dan kasar, maka laju maksimum kendaraan supaya tidak mengalami selip sanggup dihitung dengan rumus diberikut :
   
   

   vmax = √g.R.μs

   
   melaluiataubersamaini :
   v_max = laju maksimum kendaraan supaya tidak slip (m/s)
   g = percepatan gravitasi (m/s²)
   R = jari-jari putaran jalan (m)
   μ_s = koefisien ukiran statis.
   

   

   
   misal soal :
   

   1. Sebuah kendaraan beroda empat bergerak pada sebuah tikungan datar dan bernafsu dengan radius tikungan 40 m. Jika koefisien ukiran statis jalan 0.5, kecepatan maksimum kendaraan beroda empat tersebut supaya tidak terjadi slip yaitu .....

      A. 10√3 m/s	D. 5√3 m/s
      B. 10√2 m/s	E. 4√2 m/s
      C. 4√10 m/s

      
      Pembahasan :
      Dik : R = 40 m, μ_s = 0,5; g = 10 m/s².
      
      Berdasarkan rumus di atas :
      ⇒ v_max = √g.R.μ_s
      ⇒ v_max = √10.(40).(0,5)
      ⇒ v_max = √200
      ⇒ v_max = 10√2 m/s
      

      Jawaban : B
      
      
   2. Ketika pembuatan jalan raya, supaya suatu tikungan sanggup dilalui dengan kondusif oleh kendaraan yang berbelok dengan kelajuan 10 m/s, sementara koefisien ukiran jalan tersebut yaitu 0.4, tikungan tersebut harus dibuat sedemikian rupa sehingga jari-jarinya berukuran .....

      A. 50 m	D. 25 m
      B. 45 m	E. 15 m
      C. 30 m

      
      Pembahasan :
      Dik : v_max = 10 m/s, μ_s = 0,4; g = 10 m/s².
      
      
      Berdasarkan rumus kecepatan maksimum :
      ⇒ v_max = √g.R.μ_s
      ⇒ 10 = √10.(R).(0,4)
      ⇒ 10 = √4R
      ⇒ 100 = 4R
      ⇒ R = 25 m
      

      Jawaban : D
   
   

2. Kecepatan Maksimum Pada Tikungan Miring Kasar

   Jika kendaraan bergerak pada tikungan miring dan kasar, maka laju maksimum kendaraan supaya tidak mengalami slip sanggup dihitung dengan rumus diberikut :
   
   

   vmax2 = μs + tan θ g.R 1 − μs tan θ

   
   melaluiataubersamaini :

   v_max = laju maksimum kendaraan supaya tidak slip (m/s)
   g = percepatan gravitasi (m/s²)
   R = jari-jari putaran jalan (m)
   μ_s = koefisien ukiran statis
   θ = sudut kemienteng jalan terhadap horizontal.
   
   misal soal :
   

   1. Sebuah kendaraan beroda empat berbelok pada tikungan miring dan bernafsu dengan jari-jari tikungan 20 m dan sudut kemienteng 37^o. Jika koefisien ukiran statis jalan yaitu 0,2; maka  kecepatan maksimum yang diperbolehkan yaitu .....

      A. 14,9 m/s	D. 9,8 m/s
      B. 12,6 m/s	E. 9,6 m/s
      C. 10,8 m/s

      
      Pembahasan :
      Berdasarkan rumus kedua di atas :
      

      ⇒	vmax2	=	μs + tan θ
      	g.R		1 − μs tan θ

      ⇒	vmax2	=	0,2 + tan 37o
      	10(20)		1 − 0,2 tan 37o

      ⇒	vmax2	=	0,2 + ¾
      	200		1 − 0,2 (¾)

      ⇒	vmax2	=	0,95
      	200		0,85

      ⇒ v_max² = 223,53
      ⇒ v_max = 14,9 m/s.
      

      Jawaban : A
   
   

3. Kecepatan Maksimum Pada Tikungan Miring Licin

   Jika kendaraan bergerak pada tikungan miring dan licin, maka laju maksimum kendaraan supaya tidak mengalami selip sanggup dihitung dengan rumus diberikut :
   
   

   vmax = √g.R.tan θ

   
   melaluiataubersamaini :

   v_max = laju maksimum kendaraan supaya tidak slip (m/s)
   g = percepatan gravitasi (m/s²)
   R = jari-jari putaran jalan (m)
   θ = sudut kemienteng jalan terhadap horizontal.
   
   misal soal :
   1. Jika sebuah tikungan miring licin berjari-jari 30 m sanggup dilalui dengan kondusif oleh sebuah kendaraan yang melaju dengan kecepatan maksimum 15 m/s, maka sudut kemienteng jalan tersebut yaitu .....

      A. 30o.	D. 35o.
      B. 37o	E. 31o.
      C. 32o.

      
      Pembahasan :
      Dik: v_max = 15 m/s, R = 30 m.
      
      ⇒ v_max = √g.R.tan θ
      ⇒ 15 = √10.30.tan θ
      ⇒ 225 = 300 tan θ
      ⇒ tan θ = ¾
      ⇒ θ = 37^o.
      

      Jawaban B