Pada postingan sebelumnya Mafia Online sudah membahas tentang penerapan gaya sentripetal padabenda yang bergerak melingkar secara vertikal. Kali ini Mafia Online kembali membahas penerapan gaya sentripetal yakni pada benda yang bergerak secara horizontal. Sebelum membahas tentang penerapan gaya sentripetal, kamu harus paham dengan pengertian gaya sentripetal, yang sudah dibahas pada postingan sebelumnya. Silahkan baca kembali materi tersebut jika belum pernah memperlajarinya.
Jika sudah pernah memperlajarinya, silahkan lanjut
mempelajari materi ini. Perhatikan gambar di bawah ini.
 |
| Benda bergerak melingkar dengan jari-jari R |
Gambar di atas merupakan sebuah bola yang diikat dengan
tali yang panjangnya R kemudian diputar secara horizontal. Bola akan bergerak
secara melingkar dengan jari-jari R. Pada gerak melingkar secara horizontal
akan ada dua gaya yang bekerja yakni tegangan tali (T) dan gaya berat (w). Kedua
gaya tersebut bergerak secara tegak lurus. Jika berat bola cukup kecil, dapat
kita abaikan. Dengan demikian gaya tegangan tali (T) akan bekerja secara
horizontal dan menyediakan gaya yang diperlukan untuk memberikan percepatan
sentripetal pada bola. Berdasarkan hukum II Newton pada bidang horizontal akan
berlaku:
T = Fs
T = m.as
percepatan sentripetal dirumuskan dengan persamaan:
as = v2/R
maka persamaan untuk gaya sentripetal menjadi:
T = m. v2/R
dengan:
T = tegangan tali (N)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
R = jari-jari lintasan (m)
Untuk memantapkan pemahaman kamu tentang penerapan gaya
sentripetal pada benda yang bergerak melingkar secara horizontal, silahkan
simak contoh soal di bawah ini.
Contoh
Soal 1
Sebuah benda yang massanya 2 kg diikat dengan benang yang
panjangnya 1 m, kemudian diputar secara horizontal dengan laju tetap 4 m/s. Tentukan
percepatan sentripetal dan tegangan tali!
Penyelesaian:
m = 2 kg
R = 1 m
g = 10 m/s2
v = 4 m/s
Percepatan sentripetal dapat ditentukan dengan
menggunakan rumus:
as = v2/R
as = 42/1
as = 16 m/s2
Untuk gerak melingkar horizontal tegangan tali sama
dengan gaya sentripetal yakni:
T = Fs
T = m.as
T = (2 kg).(16 m/s2)
T = 32 N
Contoh
Soal 2
Dengan bantuan benang yang panjangnya 1 m, sebuah benda
yang massanya 200 gram diputar dengan laju tetap 4 m/s. Benang mampu menahan gaya
5 N sebelum putus. Tentukan laju maksimum benda sebelum benang putus!
Penyelesaian:
R = 1 m
m = 200 gram = 0,2 kg
v = 4 m/s
Tmaks = 5 N
Tmaks = Fs (maks)
Fs maks = m.as (maks)
5 = 0,2.as (maks)
as (maks) = 5/0,2.
as (maks) = 25 m/s2
as = v2/R
v2 = as.R
v2 = 25.1
v = √25
v = 5 m/s
Demikianlah artikel tentang penerapan gaya sentripetal pada benda yang bergerak melingkar secara horizontal. Apabila terdapat kesalahan tanda, simbol, huruf maupun angka dalam perhitungan mohon dimaklumi. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya.
0 Response to "Penerapan Gaya Sentripetal Pada Benda Bergerak Melingkar Horizontal"
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.