Gaya Sentripetal
Hitung gaya, kecepatan, atau jari-jari gerak melingkar. Termasuk rumus terlihat dan solusi langkah demi langkah.
Rumus utama
F = mv^2 / r
Bagaimana cara menghitung gaya sentripetal?
Pada gerak melingkar beraturan, F = m v² / r. Kalikan massa dengan kuadrat kecepatan lalu bagi dengan jari-jari. Susun ulang v = √(F r / m) atau r = m v² / F jika gaya diketahui. Laporkan gaya dalam newton, mengarah ke pusat lingkaran.
Tentang alat ini
Hitung gaya, kecepatan, atau jari-jari gerak melingkar. Halaman ini menampilkan rumus, satuan, dan solusi langkah demi langkah agar setiap nilai bisa dicek.
Cara menggunakan kalkulator ini
- Pilih peubah yang ingin Anda selesaikan dan pastikan nilai mana yang sudah diketahui.
- Masukkan input dalam satuan yang konsisten sebelum menghitung.
- Periksa apakah hasilnya masuk akal secara fisika dengan membandingkannya dengan input.
- Gunakan uraian langkah demi langkah untuk melihat bagaimana rumus disusun dan dihitung.
Contoh terkerjakan
Contoh 1: 2,0 kg pada 4,0 m/s, r = 2,0 m
F = m v² / r = (2,0)(4,0)² / 2,0 = (2,0)(16) / 2,0 = 16 N menuju pusat. Periksa: a = v²/r = 8 m/s², jadi F = ma = 16 N.
Contoh 2: mencari kecepatan dari 45 N
Massa 5,0 kg membutuhkan F = 45 N pada jari-jari 5,0 m. v = √(F r / m) = √(45 × 5,0 / 5,0) = √45 ≈ 6,71 m/s. Periksa: (5)(45)/5 = 45 N.
Contoh 3: konversi km/jam dulu
Bola 0,50 kg pada tali 1,0 m berputar pada 36 km/jam. Ubah dulu v = 36 / 3,6 = 10 m/s. F = (0,50)(10)² / 1,0 = 50 N. Memakai 36 m/s secara keliru akan memberi sekitar 648 N.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa rumus gaya sentripetal?
F = m v² / r pada gerak melingkar beraturan. Massa m dalam kg, kecepatan v dalam m/s, jari-jari r dalam m, dan F dalam newton menuju pusat. Setara dengan F = ma dengan a = v²/r.
Apakah gaya sentripetal jenis gaya baru?
Tidak. Ini adalah kebutuhan gaya neto ke arah dalam. Gesekan, tegangan, gravitasi, atau gaya normal (atau kombinasinya) dapat menyediakannya. Rumus ini menunjukkan seberapa besar gaya neto ke pusat yang dibutuhkan.
Apa beda gaya sentripetal dan sentrifugal?
Dalam kerangka inersia laboratorium yang dipakai kebanyakan soal sekolah, benda membutuhkan gaya sentripetal ke dalam. 'Gaya sentrifugal' adalah gaya semu ke luar yang muncul dalam kerangka berputar — jangan menambahkan keduanya pada diagram benda bebas yang sama.
Bagaimana mengubah km/jam pada gerak melingkar?
Bagi km/jam dengan 3,6 untuk mendapat m/s sebelum disubstitusikan ke F = mv²/r. Membiarkan km/jam akan membuat v² dan gaya jauh lebih besar dari seharusnya.
Bisakah saya memakai F = m ω² r?
Ya, jika kecepatan sudut ω (rad/s) diketahui: F = m ω² r, dengan v = ω r. Gunakan F = mv²/r saat soal memberikan kecepatan linear.