Analisis Transmisi Penggetar Benih

Pernahkah kamu melihat mesin penyortir benih bekerja super cepat dan bertanya-tanya, bagaimana motor penggerak sekecil ini bisa memutar roda raksasa di sebelahnya dengan kecepatan yang sangat presisi? Di sini Roda A lima sentimeter harus memutar Roda B lima belas sentimeter agar mencapai target omega dua enam puluh pi radian per sekon.

Kasus nyata rancangan mesin ini sebenarnya adalah penerapan langsung dari materi TKA Fisika, tepatnya pada Bab Gerak Melingkar di sub-bab Hubungan Roda-roda.

Prinsip dasarnya begini. Saat dua roda bersinggungan, kecepatan linear atau kecepatan tepinya selalu sama. Jika tepi Roda A bergerak sepuluh sentimeter tiap detik, tepi Roda B juga terdorong sepuluh sentimeter tiap detik. Karena kecepatan linearnya sama, berlaku rumus omega satu kali r satu sama dengan omega dua kali r dua.

Awas jebakan logika! Jangan kira roda yang besar putarannya lebih cepat. Justru, roda lima sentimeter harus berputar tiga kali lebih banyak dibanding roda lima belas sentimeter untuk menempuh jarak tepi yang sama. Jadi, Pilihan A dan C jelas salah total!

Sekarang mari kita hitung kebutuhan kecepatan penggeraknya. Masukkan angka ke rumus tadi. Omega satu dikali lima sama dengan enam puluh pi dikali lima belas. Dari sini kita dapatkan nilai omega satu sebesar seratus delapan puluh pi radian per sekon.

Mari kita uji Opsi B dengan mengonversi ke satuan Hertz. Frekuensi sama dengan omega dibagi dua pi. Seratus delapan puluh pi dibagi dua pi hasilnya sembilan puluh Hertz. Ternyata Pilihan B yang menyebut sepuluh Hertz itu salah!

Bagaimana dengan Opsi D? Kita ubah radian per sekon ke putaran per menit atau R P M. Kalikan seratus delapan puluh pi dengan enam puluh per dua pi. Hasilnya tepat lima ribu empat ratus R P M. Pilihan D bernilai sama persis!

Kesimpulannya, rancangan ini valid dan kinematika tidak butuh data efisiensi, jadi E salah. Untuk membuat mesin penyortir benihmu bekerja sempurna, jawaban benar adalah D, motor kecilnya memang harus digeber hingga lima ribu empat ratus R P M!