Gaya sentrifugal (Latin untuk "pusat melarikan diri") menggambarkan kecenderungan suatu benda mengikuti jalur melengkung untuk terbang keluar, jauh dari pusat kurva. Itu sebenarnya bukan kekuatan; itu hasil dari inersia - kecenderungan suatu benda untuk menolak setiap perubahan dalam keadaan istirahat atau gerak. Gaya sentripetal adalah nyata kekuatan yang menetralkan gaya sentrifugal dan mencegah objek dari "terbang keluar," membuatnya tetap bergerak dengan kecepatan yang seragam di sepanjang jalur melingkar.
Gaya sentrifugal | Gaya Sentripetal | |
---|---|---|
Berarti | Tendensi suatu benda mengikuti jalur lengkung untuk terbang menjauh dari pusat kelengkungan. Mungkin digambarkan sebagai "kurangnya gaya sentripetal." | Gaya yang membuat benda bergerak dengan kecepatan seragam di sepanjang jalur melingkar. |
Arah | Sepanjang jari-jari lingkaran, dari pusat menuju objek. | Sepanjang jari-jari lingkaran, dari objek ke tengah. |
Contoh | Lumpur terbang dari ban; anak-anak mendorong keluar bundaran. | Satelit yang mengorbit sebuah planet |
Rumus | Fc = mv2 / r | Fc = mv2 / r |
Didefinisikan oleh | Chistiaan Hygens tahun 1659 | Isaac Newton pada 1684 |
Apakah itu kekuatan nyata? | Tidak; gaya sentrifugal adalah inersia gerak. | Iya; gaya sentripetal menjaga objek dari "terbang keluar". |
Gaya sentrifugal bukanlah gaya "nyata" - kecenderungan untuk terbang ke luar diamati karena benda yang bergerak dalam garis lurus cenderung terus bergerak dalam garis lurus. Ini disebut inersia, dan itu membuat benda-benda tahan terhadap gaya yang membuat mereka bergerak dalam kurva.
Gaya sentripetal adalah gaya "nyata". Ini menarik objek ke arah pusat dan mencegahnya dari "terbang keluar". Sumber gaya sentripetal tergantung pada objek yang dimaksud. Untuk satelit di orbit, gaya berasal dari gravitasi. Jika suatu benda diayunkan di atas tali, gaya sentripetal diberikan oleh tegangan di tali, dan untuk benda yang berputar, gaya diberikan oleh tekanan internal. Untuk mobil yang bergerak di sepanjang busur, gaya sentripetal berasal dari gesekan antara ban mobil dan jalan.
Jika suatu benda berputar dengan benar, baik gaya sentrifugal dan sentripetal akan sama, sehingga objek tidak akan bergerak ke arah pusat rotasi atau ke luar darinya. Ini akan menjaga jarak konstan dari pusat.
Gaya sentripetal diarahkan ke dalam, dari objek ke pusat rotasi. Secara teknis, itu diarahkan orthogonal ke kecepatan tubuh, menuju titik tetap pusat kelengkungan sesaat dari jalan..
Gaya sentrifugal diarahkan ke luar; dalam arah yang sama dengan kecepatan objek. Untuk gerakan melingkar, kecepatan pada suatu titik waktu tertentu bersinggungan dengan busur gerakan.
Kedua gaya dihitung menggunakan rumus yang sama:
dimana Sebuahc adalah percepatan centripetal, m adalah massa objek, bergerak dengan kecepatan v sepanjang jalan dengan jari-jari kelengkungan r.
Beberapa contoh umum gaya sentrifugal di tempat kerja adalah lumpur beterbangan dari ban dan anak-anak merasakan kekuatan mendorong mereka ke luar sambil berputar di bundaran..
Contoh utama gaya sentripetal adalah rotasi satelit di sekitar planet.
Roller Coaster, contoh gaya Centripetal yang sedang beraksi Satelit yang mengorbit planet dengan menerapkan gaya sentripetal. Ilustrasi gaya sentripetal (vektor merah berlabel FT, gaya ketegangan di tali). Ketika talinya terputus, gaya sentripetal (tegangan di tali) tidak akan lagi bekerja pada objek. Jadi itu tidak akan lagi disimpan di jalur melingkar oleh FT dan akan terbang dengan garis singgung.Pengetahuan tentang gaya sentrifugal dan sentripetal dapat diterapkan pada banyak masalah sehari-hari. Misalnya, digunakan saat merancang jalan untuk mencegah penyaradan dan meningkatkan traksi pada kurva dan akses jalan landai. Itu juga memungkinkan untuk penemuan centrifuge, yang memisahkan partikel yang tersuspensi dalam fluida dengan memutar tabung reaksi dengan kecepatan tinggi.