Page 76 - Modul Usaha dan Energi Kelas X

68 | P a g e

Gaya sentripetal di C, F s, adalah resultan dari N C (gaya tekan tempat duduk

pada orang) dan gaya berat orang mg, sehingga

2
mv C
F = N + mg = ; R adalah jari − jari loop
s
C
R
Syarat kecepatan minimum di titik tertinggi C, V c min adalah N C = 0, sehingga

diperoleh
mv 2
0 + mg = C
R
v C min = √gR (3.4)
Adapun kecepatan minimum di titik terendah B, V b min, agar kereta dapat

melewati loop, dapat kita hitung dengan menggunakan hukum kekekalan
energi mekanik pada B dan C. Untuk itu, kita ambil titik terendah loop (titik

B) sebagai acuan

Ep = 0 atau h = 0.

1 1
2
mgh + mv 2 = mgh + mv
C
B
B
C
2
2
2
Kalikan kedua ruas persamaan dengan , kita peroleh
m
2gh + v 2 = 2gh + v
2
B
C
B
C

2
Perhatikan Gambar dibawah ini, h = 0; h = 2R; sedangkan v = √gR atau v C = gR
C
C
B
(diperoleh dari persamaan 33), jadi:
0 + v 2 = 2gሺ2Rሻ + gR
B
2
v B = 5gR