Rumus gaya sentripetal, pahami konsep dasar, penerapan, dan cara menghitung

Contoh soal rumus gaya sentripetal dan pembahasannya.

foto: freepik.com

Contoh soal 1.

Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 20m/s mengelilingi lintasan melingkar dengan jari-jari 30m. Hitunglah gaya sentripetal yang diberikan jalan terhadap mobil.

Jawaban:

Rumus percepatan sentripetal dapat dinyatakan sebagai a_sentripetal = v/r, di mana v adalah kecepatan dan r adalah jari-jari lintasan.

a_sentripetal = (20m/s)/30 m/s
a_sentripetal = 400/30 m/s
a_sentripetal 13.33 m/s

Selanjutnya, gaya sentripetal (F_sentripetal) bisa menggunakan rumus gaya sentripetal sebagai berikut: F_sentripetal = m.a_sentripetal, di mana m adalah massa mobil.

Contoh soal 2.

Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak melingkar dengan jari-jari 1 m dan kecepatan 4 m/s. Berapa gaya sentripetal yang bekerja pada benda tersebut?

Jawaban:

Gaya sentripetal yang bekerja pada benda tersebut dapat dihitung dengan rumus gaya sentripetal:

F = m.v/r

Substitusikan nilai-nilai yang diketahui, maka:

F = 2.4/1

F = 32 N

Jadi, gaya sentripetal yang bekerja pada benda tersebut adalah 32 N.

Contoh soal 3.

Sebuah mobil bermassa 1000 kg bergerak melingkar dengan jari-jari 20 m dan gaya sentripetal 500 N. Berapa kecepatan mobil tersebut?

Jawaban:

Kecepatan mobil tersebut dapat dihitung dengan rumus gaya sentripetal:

F = m.v/r

Ubah rumus tersebut menjadi:

v = F.r/m

Substitusikan nilai-nilai yang diketahui, maka:

v = 500 20 / 1000
v = 10
v 3,16 m/s

Jadi, kecepatan mobil tersebut adalah sekitar 3,16 m/s.

Contoh soal 4.

Sebuah pesawat bermassa 5000 kg bergerak melingkar dengan kecepatan 200 m/s dan gaya sentripetal 2 x 10^6 N. Berapa jari-jari lintasan lingkaran yang ditempuh pesawat tersebut?

Jawaban:

Jari-jari lintasan lingkaran yang ditempuh pesawat tersebut dapat dihitung dengan rumus gaya sentripetal:

F = m.v/r

Ubah rumus tersebut menjadi:

r = m.v/F

Substitusikan nilai-nilai yang diketahui, maka:

r = 5000. 200/ 2 10^6
r = 100 m

Jadi, jari-jari lintasan lingkaran yang ditempuh pesawat tersebut adalah 100 m.