Seorang atlet gimnastik sebenarnya bisa melakukan kedua jenis rotasi ini pada saat bersamaan – itulah yang membuat olahraga ini begitu menarik untuk ditonton. Dalam fisika, kita akan menyebut gerakan seperti ini sebagai “rotasi benda padat.” Namun, jelas, manusia tidaklah kaku, jadi matematika untuk menjelaskan rotasi seperti ini bisa cukup rumit. Untuk kepentingan singkat, mari kita batasi diskusi kita hanya pada lompatan.
Ada tiga jenis lompatan. Ada layout, di mana atlet gimnastik menjaga tubuhnya dalam posisi lurus. Ada pike, di mana mereka membungkuk sekitar sudut 90 derajat di pinggang. Terakhir, ada tuck, dengan lutut ditarik ke arah dada.
Apa perbedaannya, dalam hal fisika?
Rotasi dan Momen Inersia
Jika Anda ingin memahami fisika dari sebuah rotasi, Anda perlu mempertimbangkan momen inersia. Saya tahu itu adalah istilah yang terdengar aneh. Mari kita mulai dengan contoh yang melibatkan perahu. (Iya, perahu.)
Misalkan Anda berdiri di dermaga di samping perahu kecil yang sedang mengambang di sana, dan tidak diikat. Jika Anda meletakkan kaki Anda ke perahu dan mendorongnya, apa yang terjadi? Ya, perahu bergerak menjauh – tetapi ia juga melakukan sesuatu yang lain. Perahu juga mempercepat saat bergerak menjauh. Perubahan kecepatan ini adalah percepatan.
Sekarang bayangkan bahwa Anda bergerak di sepanjang dermaga dan memilih perahu yang jauh lebih besar, seperti kapal pesiar. Jika Anda meletakkan kaki Anda di atasnya dan mendorongnya, menggunakan gaya yang sama selama waktu yang sama seperti yang Anda lakukan untuk perahu yang lebih kecil, apakah itu bergerak? Ya, itu bergerak. Namun, itu tidak meningkat kecepatannya sebanyak perahu yang lebih kecil karena memiliki massa yang lebih besar.
Properti kunci dalam contoh ini adalah massa perahu. Dengan massa yang lebih besar, lebih sulit untuk mengubah gerakan objek. Terkadang kita menyebut properti objek ini sebagai inersia (yang tidak boleh disamakan dengan momen inersia – kita akan membahasnya segera).
Ketika Anda mendorong perahu, kita dapat menggambarkan interaksi gaya-gerakan ini dengan bentuk Hukum Kedua Newton. Ini terlihat seperti ini:
Ilustrasi: Rhett Allain