Percobaan Sains Anak: Pilar Terkuat

Halo STEAMers! Pada percobaan sains ini, Pak Koko akan mengajak kalian menjadi arsitek cilik! Arsitek adalah orang yang ahli merancang bangunan, jembatan, dan sebagainya.


Yuk, kita cari alat dan bahan untuk percobaan ini dirumah.
- Kertas 3 lembar
- Lem kertas atau selotip
- Gunting
- Beberapa buku (dengan ukuran dan tebal yang kurang lebih sama)

Bersiap arsitek cilik!
Kita akan membuat 3 pilar (tiang) bangunan yang berbeda bentuknya. Lalu akan kita uji bentuk pilar seperti apa yang paling kuat menahan beban.



Ikuti langkah-langkah berikut ya..

1. Ambil satu lembar kertas, lalu lipat menjadi tiga bagian. Rekatkan kedua ujungnya sehingga menjadi bentuk prisma segitiga. (lihat gambar dan video).
2. Ambil satu lembar kertas lainnya, lalu lipat menjadi empat bagian. Rekatkan kedua ujungnya sehingga menjadi bentuk balok. (lihat gambar dan video).
3. Ambil satu lembar kertas lainnya, lalu pertemukan kedua ujungnya dan rekatkan sehingga menjadi bentuk tabung. (lihat gambar dan video).

Nah, kita baru saja membuat 3 pilar bangunan yang berbeda. Selanjutnya,

4. Letakkan ketiga pilar tersebut dalam posisi berdiri. Pastikan jarak antar pilar cukup jauh sehingga apabila ada pilar yang terjatuh, tidak menyentuh pilar lainnya.

Siap-siap... Ini bagian yang paling seru dan menegangkan!

5. Letakkan satu buku di atas pilar prisma segitiga secara perlahan-lahan. Letakkan satu buku lainnya di atas pilar balok secara perlahan-lahan. Letakkan satu buku lainnya di atas pilar tabung secara perlahan-lahan. Apakah ketiga pilarmu masih kuat menahan buku di atasnya?

6. Tambahkan satu buku lainnya di atas pilar prisma segitiga secara perlahan-lahan. Tambahkan satu buku lainnya di atas pilar balok secara perlahan-lahan. Tambahkan satu buku lainnya di atas pilar tabung secara perlahan-lahan. Apakah ketiga pilarmu masih kuat menahan buku di atasnya? Adakah pilar yang sudah runtuh dan tak mampu menahan buku?

7. Terus tambahkan satu per satu buku lainnya ke atas pilar-pilar mu secara bergantian dan perlahan-lahan. Satu per satu pilarmu akan runtuh saat tak mampu lagi menahan berat buku. Jika kamu memiliki timbangan atau neraca dirumahmu, coba ukur berat buku-buku yang sanggup ditopang oleh pilar-pilarmu.

8. Lengkapi tabel berikut ini.

Bentuk pilar	Banyak buku yang mampu ditopang	Berat buku yang mampu ditopang
Prisma Segitiga
Balok
Tabung

Pilar mana yang paling lemah (lebih dulu runtuh)? Berapa banyak buku yang sanggup ditopang pilar lemah itu?
Pilar mana yang paling kuat (runtuh paling terakhir)? Berapa banyak buku yang sanggup ditopang pilar kuat itu?

***

Jadi... Pilar terkuat adalah Tabung!

KOK BISA YA?

Rahasianya... ada pada jumlah sudut-sudut pilar!

Pertama-tama, kita kenalan dulu dengan Geometri. Geometri adalah cabang ilmu matematika yang membahas tentang garis, sudut, bidang, dan ruang. Dalam Geometri, pilar-pilar yang kamu buat disebut bangun ruang. Jadi, kamu baru saja membuat bangun ruang prisma segitiga, bangun ruang balok, dan bangun ruang tabung.

Nah, bangun ruang prisma segitiga mempunyai tiga (3) titik sudut pada alasnya dan tiga (3) titik sudut pada tutupnya. Coba kamu tunjukkan pada orangtua atau gurumu, mana saja ketiga sudut tersebut? Sedangkan bangun ruang balok mempunya empat (4) titik sudut pada alasnya dan empat (4) titik sudut pada tutupnya. Coba kamu tunjukkan lagi pada orangtua atau gurumu, mana saja keempat sudut tersebut?

Bagaimana dengan pilar terkuatmu atau bangun ruang tabung? Ada berapa sudut pada alas dan tutup tabung? Coba tunjukkan sudut-sudut itu pada orangtua / gurumu.

Tabung tidak memiliki titik sudut. Itulah rahasianya mengapa tabung bisa menopang beban buku lebih banyak dan menjadi pilar terkuat.

Saat kita meletakkan buku sebagai beban di atas pilar prisma segitiga, berat buku-buku itu ditahan oleh 3 sudutnya. Semakin banyak buku, ketiga sudut itu tak mampu lagi menahan berat buku. Maka, pilar prisma segitiga akan runtuh. (Bayangkan 3 anak-anak di kelasmu diberi tumpukan buku-buku secara terus menerus. Lama kelamaan, ketiga anak-anak itu tak mampu lagi menahan berat buku-buku. Dan akhirnya terjatuh).

Begitu juga saat kita meletakkan buku sebagai beban di atas pilar balok. Berat buku-buku itu ditahan oleh 4 sudutnya. Ketika bukunya semakin banyak, keempat sudut itu tak mampu lagi menahan berat buku. Maka, pilar balok pun akan runtuh. (Bayangkan 4 anak-anak di kelasmu diberi tumpukan buku-buku secara terus menerus dengan jumlah yang sama. Lama kelamaan, keempat anak-anak itu tak mampu lagi menahan berat buku-buku. Dan akhirnya terjatuh).

Berbeda dengan pilar tabung. Pilar tabung tidak memiliki titik sudut, sehingga beban buku-buku diatasnya ditahan oleh semua bagian tubuh pilar tabung. Bukan ditahan oleh sudutnya saja. Jadi, karena beratnya dibagi rata ke seluruh bagian tabung, maka pilar tabung dapat menahan beban lebih banyak, dan akhirnya menjadi Pilar Terkuat. (Bayangkan SEMUA anak di kelasmu diberi tumpukan buku-buku secara terus menerus dengan jumlah yang sama. Karena dibagi sama rata ke semua anak, jadi lebih banyak buku yang dapat ditahan oleh anak-anak itu).

***

Coba perhatikan foto istana negara Indonesia berikut ini. Amati pilar-pilar istana negara Indonesia.

Istana Negara Indonesia. Sumber: ligaolahraga.com

Seperti apakah bentuk pilar-pilar di istana negara? Bisakah kamu jelaskan kenapa bentuk pilarnya seperti itu, dan tidak berbentuk lainnya?

Tantangan:
Coba kamu cari bangunan lainnya di sekitarmu dan amati bentuk pilarnya. Sebagai arsitek cilik, coba jelaskan kepada teman, orangtua, atau gurumu apakah bentuk pilar bangunan di sekitarmu adalah yang terkuat?

Selamat bermain, arsitek cilik!