Dalam
kehidupan sehari-hari kita sering meihat benda-benda yang bergerak dengan
lintasan melingkar. Bahkan kita dengan mudah membuat benda supaya bergerak
dengan lintasan berputar. Misalnya mengikat sebuah batu kecil atau benda
lainnya dengan seutas tali, kemudian benda tersebut diputar-putar di depan
badan kamu.
Mengapa beban itu dapat bergerak melingkar? Hal ini disebabkan
karena benda yang diputar tersebut memiliki percepatan menuju ke arah pusat
lingkaran yang dikenal dengan nama percepatan sentripetal, seperti gambar di
bawah ini. Percepatan sentripetal ini terjadi karena adanya pengaruh gaya yang
arahnya ke pusat lingkaran. Gaya ke pusat inilah yang disebut dengan nama gaya
sentripetal.
 |
| Percepatan sentripetal menuju pusat lingkaran |
Jadi
untuk memahami konsep gaya sentripetal ini, kamu harus paham dengan konsep
percepatan sentripetal pada gerak melingkar.
Sesuai dengan
hukum II Newton, yang menyatakan bahwa gaya yang bekerja pada suatu benda yang
bergerak sebanding dengan percepatannya. Hubungan ini juga berlaku pada gerak
melingkar. Gaya sentripetal Fs yang bekerja pada gerak benda yang
melingkar akan menimbulkan percepatan yang diberi nama percepatan sentripetal. Besar
percepatan sentripetal ini memenuhi hubungan berikut.
Fs = m.as
Persamaan
untuk percepatan sentripetal as
= v2/R (silahkan baca postingan
tentang percepatan sentripetal), maka persamaannya menjadi:
Fs = m.v2/R
Hubungan
antara kecepatan sudut dengan kelajuan linier yakni v = ωR, maka persamaan untuk gaya sentripetal menjadi:
Fs = mω2R
Jadi
persamaan untuk gaya sentripetal dapat dituliskan dengan persamaan:
Fs = m.as
Fs = m.v2/R
Fs = mω2R
dengan:
Fs = gaya sentripetal (N)
as = percepatan sentripetal (m/s2)
v = kecepatan linier (m/s)
ω =
kecepatan sudut (rad/s)
R =
jari-jari lintasan (m)
Untuk
memantapkan pemahaman kamu tentang gaya sentripetal pada gerak melingkar,
silahkan simak contoh soal di bawah ini.
Contoh Soal
Sebuah
mobil bermassa 500 kg melintasi jalan bundar yang berjari-jari 20 m. Mobil
tersebut dapat melintas dengan kecepatan 72 km/jam dalam keadaan aman. Tentukan
percepatan dan gaya sentripetal yang dialami mobil.
Penyelesaian:
m = 500
kg
R = 20 m
v = 72
km/jam = 20 m/s
Percepatan
sentripetal yang dialami mobil yakni:
as = v2/R
as = (20 m/s)2/(20 m)
as = 20 m/s2
Sedangkan
gaya sentripetal yang dialami oleh mobil yakni:
Fs = m.as
Fs = (500 kg).(20 m/s2)
Fs = 10.000 N
Jadi
percepatan dan gaya sentripetal yang dialami oleh mobil tersebut adalah as = 20 m/s2 dan
10.000 N
Demikian
pembahasan gaya sentripetal pada gerak melingkar. Mohon maaf bila ada kata atau
perhitungan yang salah dalam postingan ini. Jika ada permasalahan dalam
memahami materi ini silahkan tanyakan pada kolom komentar. Kita pasti bisa.
0 Response to "Gaya Sentripetal Pada Gerak Melingkar"
Posting Komentar
Terima kasih sudah membaca blog ini, silahkan tinggalkan komentar dengan sopan dan tidak mengandung unsur SARA atau pornografi serta tidak ada link aktif. Mohon maaf kalau komentarnya dibalas agak lambat. Kolom komentar ini kami moderasi, jadi kalau ada komentar yang tidak sesuai dengan ketentuan tidak akan dipublikasikan.