Buat pengendara mobil, angin yang kencang ternyata sangat berpengaruh pada konsumsi bahan bakar serta keseimbangan kendaraan. Nah, bicara soal angin, OTOMOTIF kali ini mencoba mengulasnya dari segi keselamatan dan efisiensi bahan bakar saat berkendara ditinjau dari sudut pandang ilmu fisika. Dr. Budhy Kurniawan, Secretary of Physics Departemen, Faculty of Mathematics and Natural Sciences, Universitas Indonesia mau membagi ilmunya.
Apakan angin yang kencang di jalan raya dapat membuat konsumsi bahan bakar menjadi boros?
Budhi Kurniawan :
Ya. Jika arah angin berlawanan dengan arah gerak kendaraan. Bertambahnya hambatan angin berbanding lurus dengan penambahan beban kerja mesin. Konsumsi bahan bakar pun terkorbankan. Rumusnya untuk mendapatkan hasilnya adalah Fmesin + Fgesekan ban + F angin = m a . Untuk hasil pastinya bisa didapatkan jika kita mengetahui angka kecepatan pada mobil dan data lainnya. Perhitungan pemborosannya bahan bakarnya kisaran 6-10 %.
Penjelasannya, Fmesin = Gaya dorong mesin mobil, Fgesekan ban = Gaya gesekan yang terjadi pada ban dan jalan = - ∆ m g, dengan ∆ adalah koefisien gesekan permukaan jalan. Sedang m adalah massa mobil dan g adalah percepatan gravitasi bumi. F angin = Gaya hambat angin = - b v, dengan b adalah konstanta hambat angin dan v adalah kecepatan mobil.
Seberapa besarnya pengaruh angin yang menerpa kendaraan dari sisi keselamatan berkendara ?
Budhi Kurniawan :
Bila gaya hambat yang diberikan oleh angin cukup besar, maka gerak mobil menjadi lebih sulit untuk dikendalikan sehingga berbahaya bagi keselamatan pengendara beserta penumpangnya. Mobil bisa berhenti atau bergerak pada arah yang tidak semestinya (bisa menjadi mundur dan tidak terkendali atau terangkat dengan gaya angkat yang diberikan oleh kecepatan angin yang mengenai mobil tersebut. Ancaman lainnya datang dari eksternal. Seperti pohon tumbang, Baliho runtuh dan sebagainya.
Kecepatan angin samping berapa yang bisa menggeser mobil dengan berat 2 ton pada kecepatan 100 km/jam
Budhi Kurniawan :
Untuk angin dari arah samping, arah pergeseran mobil akan mengikuti arah resultan gerak relatif antara arah gerak mobil dan arah gerak angin. Kecepatan relatif antara mobil dan angin juga dengan menghitung resultan atau sisi miring dari segitiga siku-siku yang dibentuk oleh Vector kecepatan mobil dan Vector kecepatan angin. Kecepatan relatifnya adalah : 141,42 km/jam atau setara dengan 39,2 m/s
F angin = - ½ ∆ v2 Cd A = - ½ (1,2) (39,2) 2 (0,45) (3 ) = 1244,68 Newton
Gaya angin ini setara dengan massa sebesar 124,5 kg artinya hanya 6,2 % dari massa mobil. Gaya sebesar ini kalaupun menggeser, tidak seberapa besar perpindahannya. Terkecuali bila kondisi jalan basah atau licin. Namun pada kondisi ini cukup membuat mobil menjadi limbung atau bergoyang. Jika dalam keadaan kurang konsentrasi, pengemudi dapat kehilangan kendali hingga kondisi terburuknya bisa terjadi kecelakaan. (mobil.otomotifnet.com)