Rumus Fc = mv²/r – Latihan Gaya Sentripetal
Fc = mv²/r — Gaya sentripetal untuk gerak melingkar beraturan
Untuk benda bermassa m yang bergerak dengan kelajuan v dalam lingkaran berjari-jari r, gaya sentripetal yang diperlukan menuju pusat lingkaran adalah Fc = mv²/r. Berlaku juga a = v²/r dan F = ma.
Panduan — cara menggunakan rumus ini
- 1. Konversikan kelajuan ke m/s dan gunakan jari-jari dalam satuan meter.
- 2. Fc = mv²/r; ubah rumus untuk mencari v, r, atau m.
- 3. Pada tikungan datar, gaya gesek sering kali menjadi sumber Fc: μ ≥ v²/(rg).
- 4. Jika diketahui periode T: hitung v = 2πr/T terlebih dahulu.
Penurunan rumus
Percepatan sentripetal memiliki besar v²/r; hukum kedua Newton kemudian menghasilkan rumus gaya:
- Percepatan:
a_c = \frac{v^{2}}{r} - Gaya:
F_c = ma_c = \frac{mv^{2}}{r}
Gunakan jari-jari lintasan, bukan diameter. Konversikan km/jam → m/s sebelum mengkuadratkan v.
Contoh
Contoh: 2 kg, 4 m/s, r = 2 m
Fc = 16 N.
Contoh: mencari nilai v
Fc = 32 N, m = 2 kg, r = 2 m → v = √32 ≈ 5,7 m/s.