MENENTUKAN JEJAK LINTASAN TITIK DI TEPI SILINDER YANG MENGGELINDING PADA SILINDER LAINNYA DENGAN BANTUAN SOFTWARE Z-GRAPHER
Ivan Taniputera.
10 Juli 2016.
.Sebuah titik yang kita sebut P terletak di tepi sebuah silindir sedang menggelinding pada bagian luar silinder lainnya. Kita akan menentukan bagaimana lintasannya dengan bantuan software Z-Grapher.
Pertama-tama yang kita perlukan adalah merumuskan persamaan geraknya, sebagaimana yang tampak pada gambar di bawah ini.
Vektor posisi R(t) = ((R1+R2).Sin(ω1.t)+R2.Cos(ω2.t)).ex+((R1+R2).Cos(ω1.t)-R2.Sin(ω2.t)).ey
Karena terdapat hubungan Kinematis: ω2=ω1.(R1+R2)/R2,
Kita dapat menuliskannya kembali sebagai berikut.
Komponen sumbu x = (R1+R2).Sin(ω1.t)+R2.Cos((ω1.(R1+R2)/R2).t)).
Komponen sumbu y = (R1+R2).Cos(ω1.t)-R2.Sin((ω1.(R1+R2)/R2).t))
Kita misalkan jari-jari roda di bagian tengah (R1) adalah 1 meter. Jari-jari roda yang menggelinding (R2) adalah 1 meter. Kecepatan sudutnya adalah 1 1/s. Jadi R1 dalam hal ini sama dengan R2.
Karenanya kita dapat menuliskan persamaan sebagai berikut guna diinputkan ke software Z-Grapher:
x(t) = 2Sin(t)+Cos(2t).
y(t) = 2Cos(t)-Sin(2t).
Hasilnya adalah sebagai berikut:
Bentuk di atas disebut episikloid. Sebagai tambahan, bentuknya ditentukan oleh perbandingan R1 dan R2.
Kita akan mengadakan percobaan dengan nilai R1 dan R2 yang berbeda-beda.
Jika R1:R2=2:1 maka bentuknya adalah:
Jika R1:R2 = 3:1, maka bentuknya adalah:
R1:R2=3:2
R1:R2=1:3
R1:R2=6:1
R1:R2=5:3.
