Page 70 - Diktat Fisika SMA Kelas X

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
O B
T A – W sin 0 = F S C
V 2
T A – 0 = m
R
2. Pada Titik B
O
T B – W sin 90 = F S 2 D  A
O
T B – W sin 90 = m V
R
3. Pada Titik C
T C + W sin  = F S
V 2
T C + W sin  = m
R
4. Pada Titik E E
O
T E + W sin 270 = F S
O
T E + W sin 270 = m V 2
R

Contoh:

Benda bermassa 100 gram diikat dengan seutas tali lalu melakukan gerak melingkar beraturan
2
berarah vertical dengan kecepatan linier 5 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)
O
membentuk sudut 30 O terhadap bidang horizontal, c) membentuk sudut 120 terhadap bidang
horizontal.

Diketahui: m = 100 gram = 0,1 kg
v = 5 m/s
R = 40 cm = 0,4 m
2
g = 10 m/s
O
Ditanya: a) T bila  = 270
O
b) T bila  = 30
O
c) T bila  = 120
V 2
O
Jawab: a) T + W sin 270 = m
R
5 2
T + mg.(-1) = 1,0
4 , 0

T – 0,1 x 10 = 7,5
T = 8,5 newton

B u k u F i s i k a S M A K e l a s X Hal. 59