Penerapan Gaya Sentripetal Pada Benda Diputar Horizontal

Penerapan gaya sentripetal pada benda yang diputar horizontal dapat kita misalkan pada saat mengikat sebuah batu atau kaleng bekas dengan sebuah tali, lalu diputar secara horizontal. Semakin cepat kita memutar talinya maka tali tersebut akan makin kuat tarikannya. Benda yang diputar tersebut akan menyebabkan timbulnya gaya sentripetal. Dalam hal ini gaya sentripetal diwakili oleh gaya tegangan tali. Di sini gaya berat (w) tidak memiliki proyeksi pada arah horisontal, sehingga gaya berat tidak diperhitungkan.

Gaya sentripetal berupa gaya tegangan tali (T) sehingga

F_s= T

mv²/R = T

v²= RT/m

keterangan:

Fs = gaya sentripetal

T = tegangan tali

m = massa benda

R = jari-jari lingkaran (panjang tali)

v = kelajuan liner benda

Untuk memantapkan pemahaman kamu tentang penerapan gaya sentripetal pada benda diputar secara horizontal, silahkan simak contoh soal di bawah ini.

Contoh Soal 1

Benda bermassa 100 gr diikat dengan tali pada tiang yang bisa berputar. Berapa tegangan tali T jika bergerak melingkar horisontal pada jari-jari 2 m dan kecepatan sudutnya 20 rad/s.

Penyelesaian:

m = 100 gr = 0,1 kg

R = 2 m

ω = 20 rad/s

T = F_s

T = mv²/R

T = mω²R

T = (0,1 kg)(20 rad/s)²(2 m)

T = 80 N

Contoh Soal 2

Sebuah benda bermassa 200 gr yang diikat pada seutas tali yang panjangnya 1,6 m dan diputar secara horisontal. Jika tegangan maksimum pada tali adalah 2 N, berapakah kecepatan maksimum putaran benda.

Penyelesaian:

m = 200 gr = 0,2 kg

R = 1,6 m

T = 2 N

Kecepatan maksimum putaran benda yakni:

v²= RT/m

v²= (1,6 m)( 2 N)/(0,2 kg)

v²= 16 m²/s²

v = 4 m/s

Demikian pembahasan penerapan gaya sentripetal pada benda yang diputar secara horizontal. Mohon maaf bila ada kata atau perhitungan yang salah dalam postingan ini. Jika ada permasalahan dalam memahami materi ini silahkan tanyakan pada kolom komentar. Kita pasti bisa.