Pengertian Gaya Sentripetal dan Sentrifugal Beserta Rumusnya – Materi Fisika Kelas 10

pengertian, rumus, contoh soal gaya sentripetal sentrifugal

Pernah nggak sih elo bertanya-tanya, kenapa pembalap MotoGP itu kalau lagi di tikungan posisinya motornya ikutan miring? Emang nggak bisa lurus-lurus aja, ya? Nah, untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan tersebut, elo perlu paham dulu nih tentang gaya sentripetal dan gaya sentrifugal.

Apa itu gaya sentripetal dan gaya sentrifugal? Adakah perbedaan gaya sentripetal dengan gaya sentrifugal? Yuk, baca sampai selesai!

Definisi Gaya Sentripetal

Seperti yang udah gue singgung di atas, pembalap MotoGP kalau lagi di tikungan tajam posisinya pasti miring. Nih, contohnya seperti di gambar ini. 

Posisi miring pembalap MotoGP di tikungan tajam adalah contoh gaya sentripetal
Gaya sentripetal pada pembalap MotoGP. (Dok. Unsplash)

Nah, menurut elo kenapa sih para pembalap MotoGP ini melakukan hal tersebut? Apakah cuma buat gaya-gayaan aja supaya keren? Nyatanya, fenomena ini ada kaitannya lho, dengan hukum fisika.

Jadi gaya gesek antara ban motor dengan aspal lintasan menghasilkan gaya sentripetal yang berpusat pada titik tengah belokan. 

Ilustrasinya seperti gambar di bawah ini.

Contoh gaya sentripetal yang berpusat pada titik tengah belokan.
Ilustrasi bagaimana gaya sentripetal bekerja pada MotoGP. (Arsip Zenius)

Seperti yang elo lihat di gambar, arah gaya sentripetal itu selalu mengarah ke pusat lingkaran. 

Dengan demikian, pengertian gaya sentripetal merupakan suatu gaya yang menyebabkan suatu benda bergerak melingkar. Di mana, semakin besar kecepatan motor maka semakin besar gaya sentripetal. Sehingga, elo harus semakin memiringkan posisi motor. 

Adapun tujuan para pembalap MotoGP ini memiringkan motornya nih, guys. Jadi, memiringkan posisi motor dapat mengimbangi kecenderungan sepeda motor yang meluncur mengikuti garis lurus. 

Gaya sentripetal ini dibutuhkan untuk menjaga pembalap MotoGP supaya tetap pada jalur lintasan sehingga tidak terpental keluar lintasan. 

So, intinya para pembalap memiringkan motornya itu bukan untuk gaya-gayaan melainkan untuk tujuan keselamatan. 

Supaya elo makin paham, gue mau ambil contoh gaya sentripetal dalam kehidupan sehari-hari. 

Misalnya nih, ada sebuah bola yang terikat pada tali. Kemudian, gue ayunkan dalam lintasan horizontal. Nah, posisi tali yang menahan bola pada lintasan inilah yang disebut sebagai gaya sentripetal. 

Coba deh, elo amati gambar di bawah ini. 

Contoh gaya sentripetal pada bola yang terikat pada tali.
Gaya sentripetal. (Arsip Zenius)

Rumus Gaya Sentripetal

Adapun rumus gaya sentripetal yang bisa elo gunakan yaitu sebagai berikut:

Rumus gaya sentripetal yang bisa kita pakai
Rumus gaya sentripetal. (Arsip Zenius)

Baca Juga: Gerak Melingkar – Materi Fisika Kelas 10

Definisi Gaya Sentrifugal 

Adapun lawan dari gaya sentripetal yakni gaya sentrifugal nih, guys. Ya, bisa dikatakan kalau gaya sentripetal dan sentrifugal ini sepaket dan tidak dapat dipisahkan. Jadi, ketika ada gaya sentripetal secara otomatis pasti terjadi gaya sentrifugal. 

Menurut elo, mengapa bisa terjadi gaya sentrifugal?

Coba deh sekarang elo bayangin lagi berada di dalam mobil. Ketika mobil elo melaju kencang di tikungan, pasti tubuh elo bergerak menjauhi pusat lingkaran.

Misalnya mobil elo belok kanan, pasti tubuh akan terpental ke kiri. Sebaliknya, kalau mobil belok kiri, pasti tubuh berbelok ke kanan. Nah, gaya menjauhi titik pusat inilah yang disebut gaya sentrifugal. 

Meski begitu, sebenarnya gaya sentrifugal itu nggak ada, lho. Jadi, gaya sentrifugal adalah efek semu semata yang timbul ketika suatu benda melakukan gerak melingkar. Adapun fungsi gaya sentrifugal nih guys, yakni sebagai penyeimbang ketika adanya gaya sentripetal. 

Lantas, bagaimana contoh penerapan gaya sentripetal dan senrifugal di dalam kehidupan sehari-hari?

Nah, selain yang udah gue jelaskan di atas, ternyata masih banyak lho, contoh benda yang menggunakan gaya sentrifugal dan sentripetal. 

Contoh gaya sentrifugal dan sentripetal antara lain wahana ontang anting, komedi putar, mesin cuci, lempar cakram, dan lainnya. 

Nah, sampai sini elo udah paham kan, apa yang dimaksud dengan gaya sentrifugal? 

Wahana ontang-anting adalah contoh gaya sentripetal dan sentrifugal
Contoh gaya sentripetal dan sentrifugal. (Dok. Unsplash)

Baca Juga: Dinamika Partikel dan Hukum Newton

Rumus Gaya Sentrifugal 

Adapun rumus gaya sentrifugal seperti yang bisa elo baca di bawah ini. Pada dasarnya rumus gaya sentrifugal itu sama dengan gaya sentripetal. 

Rumus gaya sentrifugal yang bisa kita pakai
Rumus gaya sentrifugal (Arsip Zenius)

Contoh Soal Gaya Sentripetal dan Sentrifugal 

Nah, elo kan udah belajar tuh pengertian dan rumus gaya sentripetal dan sentrifugal. Sekarang, coba kerjakan contoh soal gaya sentripetal dan sentrifugal di bawah ini, yuk!

  1. Sebuah benda bermassa 1 kg bergerak melingkar dengan besar kecepatan 20 m/s. Jari-jari lintasan benda adalah 10 m. Berapakah gaya yang diperlukan agar benda memenuhi kondisi tersebut?

A. 20 N

B. 40 N

C. 60 N

D. 80 N

E. 100 N

Jawaban dan Pembahasan:

Diketahui:

m: 1 kg

v: 20 m/s

R: 10 m

Selanjutnya, elo tinggal masukkan angka-angka tersebut ke rumus gaya sentripetal.

Pengertian Gaya Sentripetal dan Sentrifugal Beserta Rumusnya - Materi Fisika Kelas 10 25

Maka, jawaban yang tepat adalah B. 

2. Sebuah bola dengan massa 4 kg diikatkan di ujung seutas tali dan kemudian diputar dalam bidang horizontal dengan kelajuan tetap 10 m/s. Apabila jari-jari lingkarannya 2 m, tentukanlah besar gaya tegangan tali tersebut!

A. 60 N

B. 80 N

C. 200 N

D. 300 N

E. 400 N

Jawaban dan Pembahasan:

Diketahui:

m: 4 kg

v: 10 m/s

R: 2 m

Kemudian, masukkan angka-angka tersebut ke dalam rumus gaya sentripetal.

Pengertian Gaya Sentripetal dan Sentrifugal Beserta Rumusnya - Materi Fisika Kelas 10 26

Maka, jawaban yang tepat adalah C.

3. Sebuah batu bermassa 1 kg diikat dengan tali ringan kemudian diputar horizontal. Apabila kecepatan sudut batu 3 rad/s dan panjang tali 0,3 m. Maka, gaya sentripetal yang bekerja pada batu adalah …. 

A. 2,5 N

B. 2,6 N

C. 2,7 N

D. 2,8 N

E. 2,9 N

Jawaban dan Pembahasan:

Diketahui:

m: 1 kg

R: 0,3 m

⍵: 3 rad/s

Nah, sekarang elo masukan aja angka tersebut ke dalam rumus gaya sentripetal.

Pengertian Gaya Sentripetal dan Sentrifugal Beserta Rumusnya - Materi Fisika Kelas 10 27

Mak, jawaban yang tepat adalah B.

Baca Juga: Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar

Oke deh, segitu dulu ya guys, contoh soal gaya sentripetal dan sentrifugal yang bisa gue bahas. Kalau elo masih penasaran dan mau latihan soal-soal try out untuk persiapan UTBK, bisa langsung kunjungi aplikasi Zenius. Elo juga bisa lho, tonton penjelasan ulang tentang bagaimana gaya sentripetal bekerja dengan klik banner di bawah ini!

CTA materi belajar zenius fisika
Bagikan Artikel Ini!