Page 69 - Diktat Fisika SMA Kelas X

2
F s = m.a s F  m. v dengan: F s = gaya sentripetal (N)
s
R m = massa benda (kg)
v = laju linier gerak melingkar (m/s)
R = jari-jari lingkaran (m)
CONTOH:
4. Benda bermassa 200 gram diputar horizontal dengan menggunakan alat sentripetal. Apabila
jari-jari lingkaran putaran 50 cm dan kecepatan angulernya 3 rad/s, maka tentukan: a)
percepatan sentripetalnya, b) gaya sentripetalnya!
Diketahui m = 200 gram = 0,2 gram
R = 50 cm = 0,5 m
 = 3 rad/s
Ditanya a) a s ….? b) F s ….?
v 2
Jawab a) a  v = .R = 3 . 0,5 = 1,5 m/s
s
R
5 , 1 2 , 2 25
2
a s    5 , 4 m/s
5 , 0 5 , 0

b) F s = m.a s = 0,2 . 4,5 = 0,9 N

5. Benda bermassa 0,5 kg diikat dengan ujung seutas tali yang panjangnya 1 m. Benda diputar
membentuk lingkaran horizontal. Jika tali dapat menahan tegangan maksimum 50 N, maka
berapa kelajuan linier maksimum dan kecepatan sudutnya sebelum tali putus?
Diketahui m = 0,5 kg
R = 1 m (panjang tali)
Fs maks = 50 N (tegangan tali maksimum)
Ditanya a) v maks …? b)  ….?
v 2 F R .
2
Jawab a) F  m. v  s
s
R m

F s R . , karena v = v maks dan Fs = Fs maks, maka
v  m

dengan v maks = laju linier maksimum (m/s)
Fs R . Fs maks = gaya sentripetal maksimum (N)
V  maks m = massa benda (kg)
maks
m
R = jari-jari roda (m)

6. Sebuah belokan jalan raya dengan jari-jari 100 meter dimiringkan sedemikian rupa sehingga
mobil dengan kelajuan 72 km/jam tidak akan slip. Pada sudut berapakah jalan itu harus
dimiringkan? (Petunjuk: anggap tidak ada gesekan antara ban dan jalan)

E. 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.

B u k u F i s i k a S M A K e l a s X Hal. 58