Angry Bird

Malem sobat fisika, apa ada yang suka main game Angry Bird? . . . malem ini saya akan mengulas sedikit tentang game yang satu ini.

Fisikers: "lho apa hubungannya game Angry Bird dengan Fisika? Itukan cuma permainan? :P"

Me: X( "Eits jangan salah sobat fisika setiap hal dalam kehidupan kita juga dipenuhi dengan hukum2 Fisika begitu juga dengan game Angry Bird, banyak hukum-hukum fisika yang diterapkan dalam permainan ini, misal: Hukum Hooke, Hukum kekekalan energi, gerak para bola, de el el. langsung sajalah tanpa basa-basi cekidot." :D

Game angry birds merupakan game yang sangat populer saat ini,  anak -anak bahkan orang dewasa banyak yang memainkan dan bahkan tergila-gila dengan game yang satu ini. Dirilis pertama kalinya untuk system operasi iOS –nya apple pada bulan desember 2009, lebih dari 12 juta copy game ini telah dibeli orang melalui app store. Tak puas hanya membuat gembira para pengguna produk apple, sang creator Rovio mobile yang berbasis di Finlandia kemudian mendesain juga versi khusus untuk system operasi smartphone / tablet berbasis layar sentuh lain seperti Android, Symbian, Windows phone 7, dan web OS. Per Desember 2010, Angry Birds versi mobile telah diunduh 42 juta kali dimana 25% nya berbayar.

Apabila kita cermati dengan teliti, banyak ilmu fisika yang diterapkan pada game angry birds ini, dan bahkan di New York, Amerika, beberapa guru menggunakan game angry birds sebagai media pembelajaran ilmu fisika di sekolah. Yang lebih menarik lagi di Amerika, game angry birds digunakan sebagai bahan ujian mata pelajaran fisika di sekolah. Berikut ini saya akan menjelaskan beberapa persamaan - persamaan maupun teori fisika yang terdapat dalam game angry birds.

Hukum Hooke

Hukum Hooke adalah hukum atau ketentuan mengenai gaya dalam bidang ilmu fisika yang terjadi karena sifat elastisitas dari sebuah pir atau pegas. Besarnya gaya Hooke ini secara proporsional akan berbanding lurus dengan jarak pergerakan pegas dari posisi normalnya, atau lewat rumus matematis dapat digambarkan sebagai berikut:



di mana 

F   adalah gaya (dalam unit newton)

k   adalah konstante pegas (dalam newton per meter)  

Δx adalah pertambahan panjang pega

Pada game angry birds, hukum hooke berlaku pada karet ketapel yang digunakan untuk membidik sasaran. Ketika hendak menembak burung "angry birds" dengan ketapel misalnya, karet ketapel terlebih dahulu diregangkan (diberi gaya tarik). Akibat sifat elastisitasnya, panjang karet ketapelakan kembali seperti semula setelah gaya tarik dihilangkan.

Gerak Parabola 

Pada game angry birds ini, kita diminta menembakkan burung dengan ketapel menuju sasaran yang berupa babi. gerak burung menuju sasaran tembak merupakan gerak parabola. Gerak Parabola merupakan perpaduan antara gerak lurus beraturan (GLB)pada arah mendatar/horizontal dengan gerak lurus berubah beraturan (GLBB)pada arah vertikal. Untuk lebih jelasnya dapat diperhatikan gambar berikut.

Kecepatan pada arah sumbu X selalu tetap, sehingga Vx = Vox = Vo cos  α ( α adalah sudut elevasi parabola). Sedangkan pada sumbu y, yang terjadi adalah gerak GLBB karena adanya percepatan gravitasi bumi yang arahnya ke bawah, sehingga kecepatan pada arah y dinyatakan sebagai Vy = Voy - gt atau Vy = Vo sin  α - gt

Usaha dan Energi

a. Usaha

Pada permainan angry birds, burung diberikan gaya dengan menggunakan ketapel agar meluncur atau berpindah tempat menuju sasaran. Hal demikian merupakan suatu bentuk usaha yang dilakukan oleh ketapel terhadap burung angry birds

Keterangan:

• W = usaha (newton meter atau Joule)

• F = gaya (newton)

• S = jarak (meter)

b. Energi

Karet ketapel yang kita regangkan memiliki energi potensial. Karet ketapel dapat melontarkan burung "angry birds" karena adanya energi potensial pada karet yang diregangkan. Sedangkan setiap benda yang bergerak memiliki energi. Ketapel yang ditarik lalu dilepaskan sehingga burung "angry birds" yang berada di dalam ketapel meluncur dengan kecepatan tertentu. Burung "angry birds" yang bergerak tersebut memiliki energi kinetik.

Keterangan:

• E_k: Energi kinetik (J)

• m : massa benda (kg)

• v : kecepatan benda (m/s)

 

Keterangan:

• E_p: Energi potensial (J)

• m: massa benda (kg)

• g: percepatan gravitasi (m/s²)

• h: tinggi benda dari permukaan tanah (meter)

Hukum Kekekalan Energi

Pada game angry birds juga terdapat penerapan hukum kekekalan energi. Energi tidak dapat dimusnahkan namun dapat di transformasikan dalam bentuk yang lain. Hal ini dapat kita jumpai ketika menarik ketapel dan menghempaskan burung "angry birds" menuju sasaran. Dalam hal ini terjadi perubahan bentuk energi potensial menjadi energi kinetik.

Perubahan energi biasanya melibatkan perpindahan energi dari satu benda ke benda lainnya. Energi potensial yang tersimpan pada ketapel yang diregangkan, dapat berubah menjadi energi kinetik burung "angry birds" apabila ketapel kita lepas. Dari hal diatas juga dapat diambil kesimpulan bahwa pada perpindahan energi selalu disertai dengan adanya usaha, dimana karet ketapel melakukan usaha pada burung "angry birds."

Impuls, Momentum Dan Tumbukan

 

a. Momentum

Momentum adalah merupakan hasil kali antara massa benda dengan kecepatan benda itu sendiri. Besarnya Impul dapat dihitung dengan rumus :

P = m v

Keterangan :
p = momentum benda …………………………….. (kg.m/s)
m = massa benda ……………………………………… (kg)
v = kecepatan benda ………………………………. (m/s)

b. Impul

Impul adalah merupakan hasil kali antara gaya dengan lama waktu gaya itu bekerja, atau gaya sesaat.
Besarnya Impul dapat dihitung dengan rumus :

I = F t

Keterangan :
I = impul ………………………………………………….. (Ns)
F= Besarnya gaya ……………………………………. (N)
t = Lamanya waktu …………………………………… (s)

c. Tumbukan

Ada tiga jenis tumbukan yang kita kenal yaitu tumbukan Lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian dan tumbukan tidak lenting sama sekali.
Pada saat benda bertumbukan maka akan berlaku Hukum :
Kekekalan Energi Kinetik :

Hukum Kekekalan momentum :

Dalam tumbukan selalu ada koefisien tumbukan, yang dirumuskan sbb :

Keterangan :
e = koefisien restitusi (tumbukan)
Catatan : Untuk tumbukan lenting sempurna (e = 1)
Untuk tumbukan lenting sebagian (0 < e < 1)
Untuk tumbukan tidak lenting sama sekali (e = 0) 

Hmmmm, Ternyata Fisika itu seru juga ya saat kita bermain Game Angry Bird tanpa disadari kita menggunakan kemampuan analisis fisika kita . . . .