Berikut ini akan dijelaskan tentang gerak melingkar, percepatan sentripetal, gaya sentripetal, rumus percepatan sentripetal, contoh soal percepatan sentripetal, contoh soal gaya sentripetal.
Percepatan Sentripetal
Pada pembahasan sebelumnya Anda telah belajar mengenai percepatan rata-rata. Percepatan rata-rata dapat didefinisikan sebagai perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu. Ketika Anda belajar mengenai gerak lurus beraturan, percepatan yang dialami sebuah benda sama dengan nol.
Apakah di dalam gerak melingkar beraturan juga berlaku seperti halnya gerak lurus beraturan? Jawabannya adalah tidak. Mengapa? Coba Anda perhatikan gambar berikut ini.
 |
| Vektor kecepatan sebuah benda
untuk selang waktu yang sangat kecil |
Apakah Anda masih mengingat rumus dari percepatan sesaat pada bab sebelumnya? Percepatan sesaat sebuah benda dituliskan dalam bentuk limit seperti berikut ini.
Dari persamaan tersebut dapat dilihat bahwa percepatan sesaat (a) searah dengan perubahan kecepatan (Δv) .
Jika Δt →0 perubahan kecepatan (Δv) akan tegak lurus terhadap kecepatan v1 dan v2 sehingga percepatan sesaat haruslah tegak lurus juga dengan kecepatan v1 dan v2. Jika dibandingkan sisi pada gambar a dengan gambar b diperoleh:
Jika kedua persamaan (baik di sebelah kiri maupun sebelah kanan) dibagi dengan Δt akan diperoleh:
Pada konsep kecepatan sesaat, nilai percepatan adalah limit dari persamaan tersebut dan jika ditulis ulang akan diperoleh:
dengan menganggap titik P1 semakin dekat dengan P2 maka:
Percepatan yang tegak lurus terhadap kecepatan yang menyinggung lingkaran ini disebut percepatan sentripetal. Percepatan sentripetal arahnya selalu menuju pusat lingkaran.
Jika Anda masih ingat hubungan antara kecepatan linear dan kecepatan sudut, persamaan kecepatan sentripetal dapat ditulis dalam bentuk lain, yaitu:
Contoh Soal:
Sebuah bola yang memiliki jari-jari 2 cm berputar dalam bidang lingkaran horizontal. Satu kali putaran dapat ditempuh bola selama 2 s. Tentukanlah percepatan sentripetalnya.
Jawaban:
Jadi, percepatan sentripetal yang dialami bola adalah 0,197 m/s2.
