Rumus.co.id – Setelah sebelumnya kita membahas tentang rumus kalorimeter kali ini kita akan membahas bahan wacana gaya sentripetal, kita akan jabarkan secara detail dan lengkap dari pengertian, Hukum Newton II, rumus gaya sentripetal, dan teladan soal beserta pembahasannya.
Pengertian Gaya Sentripetal
Gaya sentripetal merupakan gaya yang bekerja pada benda yang bergerak melingkar dengan arah selalu menuju sentra lingkaran. Gaya sentripetal mempunyai kegunaan untuk mengubah arah gerak benda tanpa mengubah besar kecepatan linearnya. Tanpa ada gaya sentripetal, maka suatu benda tidak akan sanggup bergerak melingkar.
Dari pengertian tersebut, sanggup diketahui bahwa suatu benda sanggup bergerak melingkar, alasannya yaitu pada benda bekerja gaya sentripetal menyerupai bandul yang diikat tali kemudian diputar. Ketika bandul berputar atau bergerak melingkar, tali dalam keadaan tegang sehingga timbul gaya tegangan tali. Gaya tegangan tali inilah yang kemudian yang disebut sebagai gaya sentripetal.
Hukum Newton II
Bunyi Hukum Newton II yaitu sebagai berikut :
“Percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya”.
Berdasarkan Hukum Newton II, sanggup kita simpulkan bahwa suatu benda akan bertambah kelajuannya jikalau diberikan gaya total yang arahnya sama dengan arah gerak benda. Tetapi, jikalau arah gaya total yang diberikan kepada benda tersebut berlawanan dengan arah gerak benda maka gaya tersebut akan memperkecil laju benda atau bahkan menghentikannya.
Gaya sentripetal digambarkan dengan lambang Fs, dan besarnya :
Dari Hukum II Newton :
∑ F = m.a
Fs = m.as
Dimana :
Fs =gaya sentripetal(N)
m =massa benda (kg)
V =kelajuan linier (m/s)
ω =kecepatan sudut (rad/s)
R =jari-jari lintasan (m)
Rumus Gaya Sentripetal
Gaya sentripetal bukan gaya yang bangun sendiri. Gaya ini intinya yaitu resultan gaya yang bekerja pada benda dengan arah radial. Berdasarkan Hukum II Newton, secara matematis rumus gaya sentripetal ialah sebagai berikut ini :
ΣFs = mas ………. Pers (1)
Karena as = v2/R = ω2R, maka persamaan (1) sanggup kita tulis sebagai berikut ini.
ΣFs = m v2/R ………. Pers (2)
Atau sanggup juga sanggup kita tulis sebagai berikut ini.
ΣFs = mω2R ………. Pers (3)
Keterangan :
Fs =Gaya sentripetal ataupun komponen gaya dalam arah radial (N)
m =Massa benda (kg)
as =Percepatan sentripetal (m/s2)
v =Kecepatan linear (m/s)
ω =Kecepatan sudut (rad/s)
R =Jari-jari lintasan (m)
Contoh Soal Gaya Sentripetal
1. Sebuah bola dengan massa 2 kg diikatkan di ujung seutas tali dan kemudian diputar dalam bidang horizontal dengan kelajuan tetap 5 m/s menyerupai yang tampak pada gambar di bawah ini. Apabila jari-jari lingkarannya adalah 1 m, tentukan besar gaya tegangan tali tersebut ?
Jawab :
Diketahui : m = 1000 kg, R = 20 m dan v = 36 km/jam = 10 m/s (gunakanlah metode konversi satuan). Gaya yang diberikan kendaraan beroda empat pada jembatan sama saja dengan gaya yang diberikan jembatan pada mobil, yaitu gaya normal menyerupai yang diperlihatkan pada gambar di atas.
Selain gaya normal, pada kendaraan beroda empat juga bekerja gaya berat. Kedua gaya ini yaitu gaya sentripetal alasannya yaitu bekerja dalam arah radial (berhimpit dengan diameter lingkaran) dengan arah yang saling berlawanan. Dengan menggunakan persamaan (2), kita peroleh :
Inilah tadi pembahasan lengkap mengenai bahan fisika wacana sentripetal, Semoga Bermanfaat…
Baca Juga :