Page 32 - FISIKA SMA Kls 1_Neat

Jawab :
a. Posisi terendah b. Posisi tertinggi

§ v 2 · § v 2 ·
T = mg ¨ 1 ¸ T = mg ¨ 1 ¸
D © rg ¹ A © rg ¹

§ 4 2 · § 4 2 ·
= 0,1 × 10 ¨ 1 ¸ = 0,1 × 10 ¨ 1 ¸
u
u
© 110 ¹ © 110 ¹
§ 16 · § 16 ·
= ¨ 1 1 ¸ = ¨ 1 1 ¸
© 10 ¹ © 16 ¹
= 2,6 N = 0,6 N

Sekarang, Anda akan mempelajari
gerak melingkar vertikal pada kereta
luncur. Kereta luncur merupakan con- mg
toh gerak melingkar vertikal pada sisi N
dalam lingkaran. Mengapa kereta lun-
cur tidak jatuh ke bawah saat berada
di titik tertinggi lintasan?
Saat kereta luncur berada di titik
tertinggi lintasan dalam keadaan diam,
maka resultan gaya ke bawah (N + mg) Gambar 4.18 Diagram gaya yang bekerja
yang tidak nol akan menghasilkan per- pada kereta luncur saat berada di titik ter-
cepatan ke bawah. Percepatan inilah tinggi lintasan.
yang menyebabkan kereta luncur akan
jatuh ke bawah. Namun, jika kereta bergerak dengan kelajuan tertentu,
maka kereta akan menempuh gerak melingkar vertikal. Gerak melingkar
vertikal memerlukan gaya sentripetal. Pada kasus ini gaya sentripetal di
berikan oleh resultan gaya N + mg. Karena alasan itulah kereta luncur
yang bergerak dengan kelajuan tertentu tidak akan jatuh ke bawah.
Berapakah kelajuan minimun yang harus dimiliki kereta kuncur saat berada
di titik tertinggi lintasan? Perhatikan gaya-gaya yang bekerja pada kereta. Ada
dua gaya yang menuju ke pusat lingkaran, yaitu gaya berat (w = mg) dan
gaya normal (N ). Resultan kedua gaya ini memberikan gaya sentripetal
A
§ mv · 2
¨ ¸ . Sehingga saat Anda samakan resultan gaya N + mg dengan gaya
A
© r ¹

sentripetal mv 2 , maka akan Anda dapatkan persamaan berikut.
r

Dinamika Partikel 107