Pada gerak lurus, benda yang mengalami percepatan pasti mengakibatkan berubahnya kelajuan benda tersebut. Hal ini terjadi karena pada gerak lurus arahnya tetap. Untuk benda yang melakukan gerak melingkar beraturan, benda yang mengalami percepatan kelajuannya tetap tetapi arahnya yang berubah-ubah setiap saat. Jadi, perubahan percepatan pada GMB bukan mengakibatkan kelajuannya bertambah tetapi mengakibatkan arahnya berubah. Ingat, percepatan merupakan besaran vektor (memiliki besar dan arah). Perhatikan gambar berikut!
Titik O = titik pusat lingkaran.
Besar percepatan sentripetal :
$ \begin{align} a_s = \frac{v^2}{R} = \omega ^2 R \end{align} $
Jika massa partikel yang melakukan gerak melingkar = $m$, maka gaya yang menimbulkan percepatan sentripetal disebut gaya sentripetal yang diberi lambing ($F_s$) yaitu: gaya yang arahnya selalu menuju titik pusat lingkaran. Secara matematis dapat ditulis:
$ \begin{align} F_s = m .a_s = m. \frac{v^2}{R} = m \omega ^2 R \end{align} $
Keterangan :
$F_s = \, $ gaya sentripetal (N)
$m = \, $ massa (kg)
$a_s = \, $ percepatan sentripetal (m/s$^2$)
$v = \, $k elajuan linier (m/s)
$\omega = \, $ kecepatan sudut (rad/s)
R = jari-jari (m)
Untuk lebih memahami materi percepatan sentripetal perhatikanlah contoh soal berikut ini:
Wahyu mengendarai sepeda motor melewati sebuah tikungan lingkaran yang berjari jari 20 m saat akan pergi ke sekolah. Jika kecepatan motor Wahyu 10 m/s, maka tentukan percepatan Wahyu yang menuju ke pusat lintasan!
Diketahui :
R = 20 m, $v = \, $ 10 m/s
Ditanyakan : $a_s = ...? $
Jawab :
$ \begin{align} a_s & = \frac{v^2}{R} = \frac{10^2}{20} = 5 \, m/s^2 \end{align} $
Demikian pembahasan materi Percepatan Sentripetal ($a_s$) dan contohnya. Silahkan juga baca materi lain yang berkaitan dengan Penerapan Gaya Sentripetal.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar