Pengertian dan contoh soal Percepatan Sentripetal (asp)

Pada saat pengendara sepeda mengitari gulungan lintasan maut, tekanan lintasan terhadap ban sepedanya menyebabkan timbulnya gaya sentripetal yang menariknya mengelilingi lintasan yang melingkar itu.
Advertisement

Ketika ia berada di bagian atas lintasan, gravitasi bumi menariknya kebawah. Namun, kecenderungannya untuk bergerak mengikuti garis lurus membuat sepedanya tertekan keluar menimpa lintasan. Untuk menempuh lintasan putar dengan aman, sepeda harus mempunyai kecepatan tinggi. Karena itu diperlukan lintasan menurun yang panjang agar sepeda semakin lama, semakin cepat.

Perlu diingat bahwa sebuah benda yang melakukan gerak melingkar beraturan mempunyai percepatan, dan disebut percepatan sentripetal yang arahnya selalu menuju titik pusat. Percepatan itu disebut percepatan radial. Fungsi dari percepatan sentripetal tersebut adalah untuk mengubah arah kecepatan benda sehingga tetap mengikuti lintasan berupa sebuah lingkaran. Jadi, percepatan sentripetal pada benda yang melakukan gerak melingkar fungsinya untuk mengubah arah kecepatan untuk gerak melingkar beraturan.

Berbeda dengan gerak lurus, jika sebuah benda memiliki percepatan, kelajuan benda pasti akan bertambah. Sangat berbeda dengan benda yang melakukan gerak melingkar beraturan. Benda memiliki percepatan, tetapi kelajuannya tetap. Fungsi dari percepatan disini bukan untuk menambah kelajuan benda tetapi untuk mengubah arah gerak benda supaya tetap pada lintasannya yang berupa sebuah Iingkaran.

Advertisement

Perhatikan Gambar dibawah ini!

Apabila v menyatakan besarnya v1 atau v2 maka,

Dv = v2 – v1. Dari kesebangunan segitiga QUT dengan OPQ diperoleh perbandingan

QU : R = QT : Ds

V : R = Dv : Ds

Maka kita dapatkan,

Sehingga percepatan rata-rata menjadi,

Percepatan tersebut di titik P dapat dituliskan:

Karena

Maka,

α adalah percepatan sentripetal bersatuan (m/s2). Untuk selanjutnya, percepatan ini dituliskan sebagai αsp.

Besar percepatan sentripetal adalah tetap. arahnya selalu menuju titik pusat lingkaran. Percepatan sentripetal ini berbanding lurus dengan kuadrat kelajuan linier benda. Karena kelajuan sebanding dengan kelajuan anguler, maka percepatan sentripetal juga merupakan fungsi kuadrat terhadap kelajuan angulernya.

Contoh:

Sebuah piringan dengan jari-jari 10 cm, diputar dengan kelajuan anguler 5 cps. Tentukan percepatan sentripetal yang dialami oleh titik-titik yang berada pada pinggir piringan tersebut.

Jawab:

Diketahui:

w = 5 cps = 5 put/s dan 1 putaran = 2 π radian

R = 10 cm = 0,1 m

Sehingga,

w = 5 (2 π ) rad/s = 10 p rad/s

αs = w2 R = (10π rad/s)2 (0,1 m) = 10π2 m/s


Facebook Twitter

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *