FAKTA UNIK MENARA PISA

FAKTA UNIK MENARA PISA

Benda tegar yang melakukan gerak rotasi, memiliki pusat massa yang tidak melakukan gerak translasi (v = 0). Berbeda dengan sebuah partikel yang bergerak melingkar beraturan, partikel tersebut memiliki pusat massa yang melakukan gerak translasi (v ≠ 0) dengan arah yang selalu berubah karena adanya percepatan sentripetal, as di mana F ≠ 0.

Gambar 6.25

Letak titik pusat massa menara

Pisa masih berada di dalam

alasnya sehingga menara tetap

dalam keadaan stabil.

Letak pusat massa suatu benda menentukan kestabilan (kesetimbangan) benda tersebut. Jika dari titik pusat massa benda ditarik garis lurus ke bawah dan garis tersebut jatuh pada bagian alas benda, dikatakan benda berada dalam keadaan setimbang stabil. Namun, apabila garis lurus yang ditarik dari titik pusat massa jatuh di luar alas benda maka benda dikatakan tidak stabil. Menara Pisa yang miring masih tetap dapat berdiri selama berabad abad.

Mengapa menara tersebut tidak jatuh? Dari ilustrasi Gambar 6.25, dapat dilihat bahwa garis yang ditarik dari pusat massa menara masih jatuh pada alasnya sehingga menara berada dalam keadaan stabil (setimbang). Agar tidak mudah terguling, benda dirancang dengan dasar (alas) yang lebar dan titik pusat massa yang rendah. Perhatikan Gambar 6.26 berikut.

Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa semakin lebar alas suatu benda, gaya yang dibutuhkan    untuk menggulingkannya akan semakin besar karena jarak yang dibutuhkan untuk menaikkan titik pusat massa benda (ditandai tanda panah) sehingga benda dapat digulingkan juga besar. Titik berat benda adalah titik tangkap gaya berat suatu benda, di mana titik tersebut dipengaruhi oleh medan gravitasi.

Menara Pisa adalah menara lonceng dari Katedral Pisa di Italia dan merupakan salah satu dari tujuh keajaiban dunia. Menara ini dibangun oleh Bonanno Pisano pada tahun 1173. Pembangunan menara ini memakan waktu kurang lebih 200 tahun. Bagaimanakah karakteristik menara ini? Tinggi menara ini adalah 60 meter dari pondâsi sampai ke tempat lonceng. Lingkar pondasi berdiameter 19,6 meter. Berat Menara Pisa :kira-kira 14.500 ton. Bentuk Menara Pisa adalah seperti sebuah silinder berlubang yang terdiri dari dua dinding konsentris (dibuat dari blok-blok marmer putih atau campanile) yang berisi adukan semen dan bahan-bahan lainnya. Sebuah tangga spiral di dalam tubuh silinder menjadi akses menuju gedung di atas dan ke puncak menara. Ketebalan dinding di level pertama 4,1 meter dan di level paling

tinggi adalah 2,7 meter.

Mengapa Menara Pisa disebut juga menara miring? Di masa lalu Menara Pisa banyak yang meyakini kalau kemiringannya merupakan bagian dari proyek sejak mulai dibangun. Tetapi sekarang baru diketahui bukan seperti itu kejadiannya. Menara itu didesain untuk menjadi vertikal (dan bahkan jika tidak miring menara ini tetap menjadi menara lonceng yang menakjubkan di Eropa). Menara ini mulai condong selama konstruksi ketika tanah di bawahnya mulai bergeser pelan setelah pekerjaan konstruksi di mulai lanun 1173. Dalam akhir tahun 1970-an kecondongannya dari garis tegak lurus ± 4,9 m. Sejak pengukuran dimulai (1911) sampai pertengahan 1970-an, kecondongan bertambah rata-rata ± 1 mm setahun. Kemiringan menara ini sekarang kira-kira 6,5 derajat menuju selatan, ini berarti bagian atas tembok yang ketujuh yang menonjol sekitar 4,5 meter melebihi bagian tembok menonjol yang pertama.

Untuk mengurangi kemiringan Menara Pisa pernah dikonstruksi dalam tiga tahap karena alasan kemalasan. Kemiringan ke arah selatan terjadi pada saat berada di tahap kedua pembangunan (1272-1278) sehingga dapat ditarik sebuah garis menuju utara dari poros menara. Ini merupakan hasil dari penyesuaian yang dibuat oleh pembangun untuk mengurangi perluasan yang menjauhi arah vertikal. Koreksi dilakukan di tahun 1360 dari tempat lonceng, yang akhirnya menyebabkan jarak 6 langkah ke arah selatan dan 4 langkah ke arah utara. Koreksi rotasi menuju selatan sekitar satu setengah derajat. Evolusi dari kemiringan menara sesudahnya dapat direkonstruksi dari sebuah kesimpulan yang dibuat pelukis dinding Antonio Veneziano di tahun 1384 (Life of San Ranieri) yang memperlihatkan kemiringan menara yang terlihat. Selain itu juga dilakukan pengukuran dari proyeksi yang dilakukan oleh Vasasi di tahun 1550, Cresy dan Taylor di tahun 1817, dan Rouhalt de Fleury di tahun 1859 menggunakan sebuah garis yang diturunkan dari bagian ke tujuh tembok yang menonjol. Membandingkan dua pengukuran yang digunakan di abad-19 menggiring ke hipotesa adanya rotasi yang relatif sering setelah adanya penggalian di kaki menara yang dilakukan Alessandro della Gherardesca di tahun 1838-1839.

Bunanno da pisa, sang arsitek melakukan kesalahan saat membangun menara itu pada tahun 1174. Kesalahannya adalah mendirikan pondasi hanya sedalam tiga meter. Bisa dibandingkan dengan tinggi menara yang mencapai 56 meter. Akibatnya di tengah pelaksanaan proyek, tanah di sekitar menara bergeser, dan menara menjadi miring. Kemudian proyek harus dihentikan. Proyek pembangunan dilanjutkan kembali dan selesai tahun 1350, dengan tiga dari delapan tingkatannya dibangun vertikal untuk mengubah titik gravitasi menara yang telah melenceng hampir 5,1 meter dari design semula.

Walaupun sudah dikoreksi, menara itu tetap bergerak miring hingga sekarang, dan selalu bertambah miring beberapa milimeter per tahun.

Dunia arsitektur memiliki kekayaan inspirasi karena memiliki banyak sumber terutama dari ilmu pengetahuan alam. Dewasa ini, perkembangan arsitektur pada bangunan memiliki variasi yang unik serta memiliki gaya yang eksklusif tersendiri. Bangunan-bangunan dirancang sedemikian rupa sehingga menjadi hasil cerminan dari pengaplikasian ilmu pengetahuan. Sebenarnya, penerapan konsep ilmu pengetahuan pada perancangan bangunan sudah sejak lama diterapkan. Contohnya : pada pembuatan menara miring di Pisa menggunakan aplikasi kesetimbangan benda tegar. Oleh karena itu, pengembangan aplikasi kesetimbangan benda tegar pada arsitektur bangunan dapat dilakukan seiring perkembangan zaman.
Penerapan rancangan bangunan berdasarkan ilmu pengetahuan dapat diaplikasikan pada arsitektur rumah. Rumah adalah tempat tinggal dimana pada umumnya sebuah keluarga hidup menikmati rasa aman dan nyaman bersama-sama. Sebuah rumah tentunya menggambarkan karakter dari si pemilik rumah. Rumah yang memiliki ciri khas tersendiri dapat menjadi suatu kebanggaan tersendiri bagi sang pemilik. Rumah yang bernilai seni tinggi adalah rumah yang tidak hanya memiliki nilai estetika namun juga memiliki seni dalam ilmu pengetahuan.
Berbagai macam arsitektur rumah yang diadopsi dari ilmu pengetahuan alam diantaranya fisika. Para arsitek menerapkan konsep kesetimbangan benda tegar pada rancangan atap rumah modern. Atap rumah modern ini dibuat menggantung di sisi rumah dengan tali yang terhubung pada bagian badan rumah dengan bagian ujung atap yang jauh dari badan rumah. Dengan demikian, atap gantung ini disebut memiliki kesetimbangan. Secara fisika dapat dikatakan bahwa jumlah resultan gaya yang bekerja pada sistem atap gantung tersebut adalah nol (∑F=0) dan jumlah resultan torsi yang bekerja pada sistem atap gantung tersebut juga sama dengan nol (∑Ʈ=0). Pusat rotasi dianggap pada perlekatan antara atap gantung dengan badan rumah. Sehingga jika kita ingin mengetahui tegangan tali, subtitusikan komponen tegangan tali (T) pada antara kedua persamaan sebelumnya.
Arsitektur atap gantung dapat terus dikembangkan dengan dasar ilmu fisika atau bahkan dikombinasikan dengan cabang ilmu pengetahuan yang lain. Penerapan ilmu pengetahuan ternyata sangat penting pada arsitektur atap gantung ini karena dalam pembuatannya terdapat komponen-komponen yang harus terperinci secara jelas demi keamanan rancangan sehingga rumah yang aman, nyaman dan bernilai pengetahuan dapat terwujud secara nyata.