Assalamualaikum temen-temen
Liburan rasanya gak lengkap ya kalau tanpa berkunjung ke daerah rekreasi. Apalagi ke daerah rekreasi yang memacu adrenalin, nah lazimnya milenial niscaya suka banget jika pergi ke Dunia Fantasi di Ancol.
Banyaknya permainan yang sungguh asik sekaligus menciptakan jantung kita lebih berdegub kencang tidak lepas loh dari ilmu fisika. Wah kok mampu ya?
Contohnya dikala kamu naik Ontang anting yang berputar cepat, rasanya mirip dilempar ke samping, atau saat kamu naik Rajawali, jika kau tidak berpegangan kamu niscaya akan terpental. Mengapa demikian?
nah kejadian diatas ialah salah satu teladan gaya sentrifugal !!
Gaya sentrifugal ini berhubungan akrab dengan gaya sentripetal (gaya yang membuat objek bergerak melingkar).
Nah, Untuk lebih terperinci lagi, pembahasan kali ini yaitu wacana gaya sentripetal dan sentrifugal J
Daftar Isi
Pengertian Gaya Sentripetal
Gaya sentripetal ialah gaya yang menjadikan percepatan sentripetal. Secara biasa gaya ini membuat suatu objek bergerak melingkar dengan percepatan sentripetal yang arahnya menuju sentra lingkaran.
Apa pun objeknya, kalau dia bergerak dalam bundar, ada kekuatan yang bertindak sehingga menyebabkannya menyimpang dari jalur garis lurus, mempercepat ke dalam dan bergerak sepanjang jalur melingkar.
Gaya sentripetal dapat diperhatikan menggunakan kerangka inersial ialah kerangka yang memiliki kecepatan kosntan atau diam terhadap bumi.
untuk lebih mengerti gaya sentripetal pahami acuan berikut :
- Gaya gravitasi bumi dan matahari menimbulkan bum berputar mengelilingi matahari. Gaya gravitasi inilah yang berperan selaku gaya sentripetal
- Gaya Tarik antara elektron dengan proton pada atom hydrogen mengakibatkan elektron berputar mengelilingi proton. Gaya Tarik ini berperan selaku gaya sentripetal
- Ember yang diikatkan tali dan diputar, Karena baskom air diikatkan ke tali dan dipintal dalam bundar, gaya tarik yang melakukan pekerjaan pada ember memberikan gaya sentripetal yang diharapkan untuk gerakan melingkar.
Baca juga Momen Gaya.
Rumus Gaya Sentripetal
Ketika sebuah benda bergerak dalam bundar, gaya sentripetal (F) senantiasa bertindak menuju pusat bulat.
Gaya sentripetal, yang diukur dalam newton (N) dapat berupa gaya yang berbeda dalam pengaturan yang berbeda, mampu berbentukgravitasi, goresan, tegangan, angkat, tarikan elektrostatik dll
Rumus gaya sentripetal dimulai dari aturan 2 newton :
F = m.a
a=F/m
karena percepatan sentripetal adalah v2/r maka
v2/r = F/m
Sehingga diperoleh ;
Fsentripetal = mv2/r
Karena arahnya selalu ke pusat bundar maka diubah menjadi ω (omega) ialah kecepatan sudut dengan r (jari-jari) bundar, maka gaya sentripetal juga dapat ditulis :
Fsentripetal =mrω2
Keterangan :
- Fsentripetal = gaya sentripetal (n)
- m = massa (kg)
- v = kecepatan (m/s)
- r = jari-jari (m)
- ω = kecepatan sudut (rad/s)
Baca juga Gaya Listrik & Gaya Gerak Listrik.
Contoh Soal Gaya Sentripetal
- Di dufan terdapat permainan bianglala raksasa atau kincir raksasa. Kincir ini berputar sebanyak 5 putaran setiap menit. Hitunglah gaya yang dialami seseorang yang memiliki massa 50 kg duduk dan ikut berputar dengan kincir ini pada radius 15 m dari sentra kincirnya!
Kincir berputar sebanyak 5 putaran tiap menit sehingga tiap detiknya memiliki perbandingan 5/60 = 1/12 putaran. Maka diperoleh frekuensi ialah 1/12 Hz.
Gaya yang dialami seseorang tersebut yaitu gaya sentripetal. Gaya ini mengubah arah kecepatan orang tersebut.
Diketahui :
F=1/12 Hz
R= 15 m
M=50 kg
Ditanya :
F ?
Dijawab :
F = ma = mv2/r = mω2r = m(2 πf)2r
F = 4 m π2f2r = 4(50) π2 (1/12)215
F = 125/6 π2 N
2. Jika jari-jari dan kecepatan benda dilipatduakan apa yang mau terjadi pada gaya sentripetal ?
Gaya sentripetal berbanding lurus dengan kecepatan kuadrat dan berbanding terbalik dengan jari-jarinya. Dengan begitu kecepatan menjadi dua kali maka akan memengaruhi gaya sentripetal menjadi 4 kali.
Dan jikalau jari-jarinya diperbesaer dua kali maka gaya sentripetalnya menjadi menyusut ½ kali. Sehingga kita mendapatkan gaya sentripetal benda kini yakni 4 x (1/2) = 2 kali gaya sentripetal mula-mula.
v2=2v1
r2 = 2r1
maka F2 yakni
F2 = m = m = 2 m = 2 F1
Baca juga Gaya Pegas.
Pengertian Gaya Sentrifugal
Gaya sentrifugal yakni gaya inersia yang muncul pada setiap objek yang berputar. Gaya ini berlaku dalam kerangka referensi berputar (melingkar).
Gaya sentrifugal ialah musuh dari gaya sentripetal sebab yang dilihat yakni imbas semu yang ditimbulkan oleh sebuah benda yang melaksanakan gerak melingkar, atau menyaksikan sistem dari sudut pandang objek yang bergerak.
Mengapa disebut imbas semu?
Karena gaya ini tidak disadari dan bisa disebut juga selaku gaya khayal yang membuat lebih mudah kita berguru ilmu fisika dari sudut pandang/kerangka pola yang berlainan.
Arah gaya sentrifugal selalu menjauhi pusat bundar, dan gaya ini mempunyai fungsi untuk mengimbangi gaya sentripetal sehingga benda yang bergerak melingkar dalam keadaan setimbang.
Gaya sentrifugal dapat diperhatikan pada kerangka teladan non-inersial. Artinya kita mengamati dari objek, misal kita mengendarai motor dijalur melingkar, nah kita selaku objeknya mampu memperhatikan gaya sentrifugal.
Rumus Gaya Sentrifugal
Rumus gaya sentrifugal sama dengan rumus gaya sentripetal yang membedakan cuma arahnya saja.
F = ma = m v2/R
Baca juga Resultan Gaya.
Contoh Soal Gaya Sentrifugal
Sebuah benda berputar seperti terlihat pada gambar. Tentukanlah kecepatan linier benda semoga θ = 30°. Diketahui panjang tali l = 0.5 m
Gaya yang membuat berputar yakni gaya sentripetal. Dan gaya yang menciptakan benda terpental ialah gaya sentrifugal sehingga gaya ini berisikan proyeksi tegangan tali ke bidang datar T sin θ.
Gaya-gaya vertical seimbang mg = T sin θ
Diketahui :
θ = 30°
l = 0.5 m
Ditanya :
V ?
Jawab :
F = ma = m v2/R
T sin 30° = m v2/R
T sin 30° = mg
Demikian pembahasan ihwal gaya sentripetal dan gaya sentrifugal. Semoga berfaedah. Baca juga Gaya Gravitasi.