Page 97 - 0. Buku Fisika SMA Kelas X

5) Gerak Benda Melalui Sisi Lingkaran pada Bidang Vertikal
Pada prinsipnya sama dengan gerak melingkar beraturan pada posisi
horizontal. Perbedaannya pada tegangan tali pada setiap titik yang
terletak pada setiap titik sepanjang lintasannya.
Untuk gerak melingkar horizontal besarnya gaya tegangan tali selalu
sama dengan gaya sentripetalnya, tetapi pada gerak melingkar vertical

besarnya tegangan tali di setiap titik sepanjang lintasannya selalu
berubah-ubah sesuai posisinya, sedangkan gaya sentripetalnya selalu
sama/konstan. Untuk pembahasan gerak melingkar beraturan
vertical, perhatikan gambar di samping ini, dan kita sepakati terlebih
dahulu bahwa setiap gaya sentripetal yang arahnya menuju pusat
lingkarandiberi tanda positif (+), dan sebaliknya setiap gaya yang
arahnya meninggalkan pusat lingkaran diberi tanda negative (-).

Keterangan:
1. Pada titik A B
O
T A – W sin 0 = F S C
V 2
T A – 0 = m
R
2. Pada Titik B 
O D A
T B – W sin 90 = F S
V 2
O
T B – W sin 90 = m
R
3. Pada Titik C
T C + W sin  = F S
V 2
T C + W sin  = m E
R

4. Pada Titik E
O
T E + W sin 270 = F S
V 2
T E + W sin 270 = m
O
R

Contoh Soal

6. Benda bermassa 100 gram diikat dengan seutas tali lalu melakukan
gerak melingkar beraturan berarah vertical dengan kecepatan linier 5
2
m/s (g = 10 m/s ). Bila jari-jari lintasannya 40 cm, maka berapa
tegangan tali pada saat benda berada pada lintasan: a) dibagian
bawah, b) membentuk sudut 30 O terhadap bidang horizontal, c)
O
membentuk sudut 120 terhadap bidang horizontal.

Diketahui: m = 100 gram = 0,1 kg

Fisika Kelas XI 85