Mengapa Rel Kereta Api Diletakkan di
Atas Kerikil?
Tadi saya naik kereta api Argo Parahyangan ke Jakarta. Saat melihat rel kereta api terpikir mengapa rel diletakkan di atas tumpukan batu kecil atau kerikil? Kelihatannya ini mirip dengan prinsip shock breaker atau osilasi harmonik teredam. Fungsi kerikil pada bantalan rel sama dengan fungsi bubuk pada shock breaker (yang menggunakan bubuk), yaitu meredam getaran rel sehingga energi osilasinya berkurang dan pada akhirnya berhenti.
Getaran rel akibat dilewati kereta menyebabkan gerakan acak kerikil-kerikil di bawahnya. Ini menghasilkan tumbukan antar kerikil. Karena tumbukan tersebut tidak elastis maka terjadi pelepasan kalor (disipasi daya). Energi gerakan kerikil menjadi berkurang karena sebagian diubah menjadi kalor. Kerikil yang sudah berkurang energinya kembali menyerap energi getaran rel dan kembali bertumbukan dengan kerikil lain sehingga energi geraknya kembali berkurang akibat diubah menjadi kalor. Begitu seterusnya sehingga energi getaran rel hilang. Jika tidak dipasang kerikil atau batu kecil maka rel akan bergetar lama dan bisa menyebabkan rel bengkok.
Kenapa dipasang kerikil atau batu kecil, bukan batu besar?
Laju pengubahan energi gerak kerikil menjadi kalor bergantung pada luas permukaan kontak antar kerikil. Karena di tempat kontak tersebut terjadi tumbukan dan dihasilkan kalor. Makin luas permukaan kontak maka makin cepat energi gerak diubah menjadi kalor. Di ilustrasi dibuktikan bahwa luas permukaan kontak berbanding terbalik dengan ukuran kerikil. Jadi makin kecil ukuran kerikil maka makin cepat energi getaran rel diubah menjadi kalor sehingga makin cepat rel berhenti bergetar. Tetapi ukuran kerikil tidak boleh terlampau kecil. Sebab, kerikil akan terlempar dari tempatknya jika rel bergetar cukup kencang.
Tadi saya naik kereta api Argo Parahyangan ke Jakarta. Saat melihat rel kereta api terpikir mengapa rel diletakkan di atas tumpukan batu kecil atau kerikil? Kelihatannya ini mirip dengan prinsip shock breaker atau osilasi harmonik teredam. Fungsi kerikil pada bantalan rel sama dengan fungsi bubuk pada shock breaker (yang menggunakan bubuk), yaitu meredam getaran rel sehingga energi osilasinya berkurang dan pada akhirnya berhenti.
Getaran rel akibat dilewati kereta menyebabkan gerakan acak kerikil-kerikil di bawahnya. Ini menghasilkan tumbukan antar kerikil. Karena tumbukan tersebut tidak elastis maka terjadi pelepasan kalor (disipasi daya). Energi gerakan kerikil menjadi berkurang karena sebagian diubah menjadi kalor. Kerikil yang sudah berkurang energinya kembali menyerap energi getaran rel dan kembali bertumbukan dengan kerikil lain sehingga energi geraknya kembali berkurang akibat diubah menjadi kalor. Begitu seterusnya sehingga energi getaran rel hilang. Jika tidak dipasang kerikil atau batu kecil maka rel akan bergetar lama dan bisa menyebabkan rel bengkok.
Kenapa dipasang kerikil atau batu kecil, bukan batu besar?
Laju pengubahan energi gerak kerikil menjadi kalor bergantung pada luas permukaan kontak antar kerikil. Karena di tempat kontak tersebut terjadi tumbukan dan dihasilkan kalor. Makin luas permukaan kontak maka makin cepat energi gerak diubah menjadi kalor. Di ilustrasi dibuktikan bahwa luas permukaan kontak berbanding terbalik dengan ukuran kerikil. Jadi makin kecil ukuran kerikil maka makin cepat energi getaran rel diubah menjadi kalor sehingga makin cepat rel berhenti bergetar. Tetapi ukuran kerikil tidak boleh terlampau kecil. Sebab, kerikil akan terlempar dari tempatknya jika rel bergetar cukup kencang.
+-+Microsoft+Word.png)
0 comments:
Post a Comment