Pengertian Gaya Sentripetal dan Sentrifugal Beserta Rumusnya

Pengertian Gaya Sentripetal dan Sentrifugal Beserta Rumusnya – Apa yang dimaksud gaya sentripetal? Apa pengertian gaya sentrifugal? Bagaimana rumus gaya sentripetal? Bagaimana rumus gaya sentrifugal? Bagaimana cara menyelesaikan contoh soal gaya sentripetal? Bagaimana cara menyelesaikan contoh soal gaya sentrifugal? Jenis gaya ini pada dasarnya berhubungan dengan materi gerak melingkar secara beraturan. Untuk itu sebelum memahami tentang gaya sentripetal dan sentrifugal, anda harus memahami terlebih dahulu mengenai gerak melingkar beraturan. Pada umumnya gaya sentripetal merupakan sebuah gaya yang membuat gerakan benda menjadi melingkar. Gerakan benda yang melingkar tersebut disebabkan oleh percepatan yang dimiliki oleh benda yang diputar hingga ke pusat lingkarannya.

Percepatan yang disebabkan oleh gaya sentripetal dapat dinamakan dengan percepatan sentripetal. Sebab terjadinya percepatan sentripetal ini dikarenakan karena adanya gaya sentripetal tersebut ataupun karena adanya gaya yang mengarah ke pusat lingkaran. Pengertian gaya sentripetal, pengertian gaya sentrifugal, rumus gaya sentripetal, rumus gaya sentrifugal, contoh soal gaya sentripetal dan contoh soal gaya sentrifugal merupakan salah satu materi pembahasan dalam pelajaran Fisika. Kita dapat menjumpai adanya gaya tersebut pada wahana wisata di dunia fantasi, Ancol. Misalnya saja ketika anda sedang menaiki wahana Ontang Anting yang membuat jantung menjadi berdegub lebih kecang karena putaran yang dihasilkannya lebih cepat. Untuk itu seakan akan anda rasanya sedang dilempar ke arah samping.

gaya sentripetal dan sentrifugal
Ilustrasi Gaya Sentripetal dan Sentrifugal

Ketika anda sedang menaiki wahana tersebut sebenarnya kita merasakan adanya gaya sentripetal. Bagaimana hal ini dapat terjadi? Hal ini dikarenakan gerakan wahana melingkar sehingga dapat menyebabkan adanya gaya sentripetal. Selain itu kita tahu bahwa gaya sentripetal berhubungan dengan adanya gaya sentrifugal. Untuk itulah kedua gaya ini saling berkaitan satu sama lain. Nah pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan tentang pengertian gaya sentripetal, pengertian gaya sentrifugal, rumus gaya sentripetal, rumus gaya sentrifugal, contoh soal gaya sentripetal dan contoh soal gaya sentrifugal. Untuk lebih jelasnya dapat anda simak di bawah ini.

Pengertian Gaya Sentripetal dan Sentrifugal Beserta Rumusnya

Fisika menjadi salah satu mata pelajaran yang dianggap sulit dan menjadi momok bagi siswa. Asumsi ini muncul karena rumitnya teori serta rumus hitung di dalam suatu materi. Tak sedikit yang mengalami kesulitan ketika mengerjakan latihan soal fisika karena tak mampu menghafal rumusnya. Ditambah begitu kompleksnya materi ajar akhirnya benar-benar membuat siswa kewalahan dan putus asa ketika harus berhadapan dengan soal ujian.

Ketika duduk di bangku sekolah kita akan menjumpai materi yang membahas gaya sentripetal dan sentrifugal. Dua jenis gaya ini memiliki pengertian dan rumus yang berbeda, meskipun pada dasarnya keduanya saling berkaitan satu sama lain. Kita juga dapat menjumpai adanya gaya sentripetal maupun gaya sentrifugal dalam kehidupan sehari hari. Kedua gaya tersebut dapat anda amati ketika menaiki wahana ontang anting di Ancol seperti yang telah saya jelaskan di atas. Dalam hal ini gaya tersebut menyebabkan ontang anting bergerak secara melingkar.
Materi gaya sentripetal dan sentrifugal juga sering menjelma menjadi butir soal Ujian, baik Ujian Tengah Semester maupun Ujian Akhir Sekolah. Karena tak mampu menghafal rumus hitungnya maka banyak yang gagal mengerjakan soal dan mendapat nilai jelek. Maka dari itu, dalam artikel kali ini kita akan mempelajari lebih dalam materi dua gaya tersebut. Mari fokuskan pembahasan pada pengertian serta rumus gaya sentripetal dan sentrifugal. Setelahnya kalian bisa melatih pengetahuan dengan mengerjakan contoh soal gaya sentrifugal dan sentripetal pada sesi selanjutnya.

Materi Gaya Sentripetal

Gaya sentripetal dapat diartikan sebagai salah satu gaya yang menghasilkan adanya percepatan sentripetal. Gaya ini secara umum dapat menggerakkan benda secara melingkar karena arah percepatan sentripetalnya menuju ke pusat lingkarannya. Apabila sebuah benda melakukan gerakan melingkar apapun itu objeknya, maka tindakan tersebut menggunakan tenaga yang membuatnya jadi lebih menyimpangi jalur garis lurus.
Kemudian gerakannya akan menuju ke jalur melingkar secara terus menerus hingga mengarah ke dalam dengan cepat. Kita dapat mengamati gaya sentripetal menggunakan kerangka inersia. Apa yang dimaksud kerangka inersia itu? Kerangka inersia ialah sebuah kerangka yang mempunyai kecepatan diam atau konstan kepada bumi. Di bawah ini terdapat contoh gaya sentripetal yang terdapat disekeliling kita yaitu:
  1. Berputarnya bumi mengelilingi matahari yang disebabkan adanya gaya gravitasi matahari dan bumi. Gaya gravitasi tersebut juga mengandung gaya sentripetal di dalamnya.
  2. Dalam atom hydrogen terdapat gaya tarik proton dan elektron yang mengakibatkan berputarnya elektron untuk mengelilingi proton. Dalam hal ini terdapat gaya tarik yang berperan sebagai gaya sentripetal.
  3. Berputarnya ember yang diikat dengan tali. Dalam hal ini tali diikatkan dengan ember air dan menggunakan lingkaran untuk memintalnya. Untuk itu ember akan memperoleh gaya tarik untuk bergerak secara melingkar. Gaya tarik ini berperan sebagai gaya sentripetal.
Ilustrasi Gaya Setripetal
Setelah memahami pengertian gaya sentripetal dan contoh gaya sentripetal di atas, tentunya anda telah mengetahui gambaran mengenai gaya ini. Tindakan gaya sentripetal (F) akan selalu mengarah ke pusat lingkaran saat benda melakukan gerakan melingkar. Bekerjanya gaya sentripetal dalam Newton (N) ini tidak sama dengan pengaturan gaya pada umumnya. Meskipun gaya sentripetal dapat berbentuk gesekan, angkatan, gravitasi, tarikan elektrostatik, dan sebagainya. Di bawah ini terdapat rumus gaya sentripetal yaitu sebagai berikut:

Fs = mv²/r atau Fs = mrω²

Keterangan:
Fs  = Gaya sentripetal (N)
m = Massa (kg)
v = Kecepatan (m/s)
r = Jari jari (m)
ω = Kecepatan sudut (rad/s)

Agar anda lebih memahami mengenai pengertian gaya sentripetal dan rumus gaya sentripetal di atas. Maka saya akan membagikan contoh soal gaya sentripetal terkait rumus di atas. Adapun contoh soal dan pembahasannya yaitu:

Di Dufan terdapat permainan kincir raksasa atau bianglala raksasa. Setiap menit putaran yang dihasilkan oleh bianglala tersebut sebanyak 4 putaran. Jika seseorang duduk dibianglala itu mempunyai massa 40 kg dan berjarak 12 meter dari radius pusat kincir. Maka tentukan gaya yang dialami orang tersebut ketika ikut berputar pada bianglala?

Pembahasan.
Diketahui f = 4 putaran/60 detik = 1/15 Hz; m = 40 kg; r = 12 m
Ditanyakan : Fs = ?
Jawab :
Fs = mω²r
= m(2 πf)²r
= 4mπ²f²r
= 4(40) . π² . (1/15)² . 12
= 160 . π² . 12/225
= 128/15 π² N

Materi Gaya Sentrifugal

Setelah menjelaskan tentang pengertian gaya sentripetal, rumus gaya sentripetal dan contoh soal gaya sentripetal di atas. Selanjutnya saya akan menjelaskan tentang pengertian gaya sentrifugal, rumus gaya sentrifugal dan contoh soal gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal dapat diartikan sebagai sebuah gaya inersia yang tercipta pada putaran masing masing objek. Berlakunya gaya ini terdapat dalam kerangka referensi melingkar (berputar).

Apabila dilihat pada sebuah benda yang menyebabkan efek semu ketika bergerak secara melingkar, maka dapat disimpulkan bahwa gaya sentrifugal berlawanan dengan gaya sentripetal. Hal ini dapat terlihat dari sistem gerakan objek melalui sudut pandangnya. Mengapa dinamakan efek semu? Hal ini dikarenakan gaya sentrifugal dalam ilmu fisika dapat dinamakan dengan gaya khayal dengan menggunakan kerangka acuan atau sudut pandang yang berbeda.

Gaya sentrifugal memiliki arah yang menjauhi pusat lingkaran. Untuk itu fungsi gaya sentrifugal ialah untuk membuat gerakan benda yang melingkar dalam kondisi seimbang atau untuk mengimbangi adanya gaya sentripetal. Dalam kerangka acuan non inersial tersebut kita dapat mengamati adanya gaya sentrifugal. Misalnya motor yang kita kendarai pada jalur melingkar, sehingga gaya sentrifugal dapat diamati oleh objeknya. Di bawah ini terdapat rumus gaya sentrifugal yaitu sebagai berikut:

F = mv²/r

Keterangan:
F  = Gaya sentrifugal (N)
m = Massa (kg)
v = Kecepatan (m/s)
r = Jari jari (m)

Rumus gaya sentrifugal dengan rumus gaya sentripetal memang sama karena yang membedakan kedua gaya ini ialah arah gerakannya saja. Demikianlah penjelasan mengenai pengertian gaya sentripetal dan  pengertian gaya sentrifugal beserta rumusnya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan terima kasih telah membaca materi gaya sentripetal dan sentifugal di atas.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here