4 Contoh soal Gaya Sentripetal
1. Sebuah benda yang bermassa 200 gram diikat dengan tali ringan kemudian diputar secara horizontal dengan saurin kusurwa tetap sebesar 5 rad s-1, seperti pada gambar berikut. Jika panjang tali l = 60 cm, maka besar gaya sentripetal yang bekerja pada benda adalah …
A. 0,3 N
B. 0,6 N
C. 3 N
D. 6 N
E. 30 N
Tattaunawa
An san cewa:
Massa benda (m) = 200 gram = 200/1000 kg = 2/10 kg = 0,2 kg
Gudun kusurwa (ω) = 5 radians/daƙiƙa
Panjang tali = jari-jari (r) lintasan melingkar = 60 cm = 60/100 meter = 0,6 meter
An tambaya: Besar gaya sentripetal yang bekerja pada benda adalah….
Amsa:
Gaya sentripetal adalah resultan gaya yang menyebabkan benda mengalami percepatan sentripetal. Rumus gaya sentripetal :
ΣF = mas
ΣF = mv2/r = m ω2 r
Bayani: ΣF = gaya sentripetal, m = massa benda, v = kecepatan tangensial, ω = kecepatan sudut, r = jari-jari lintasan melingkar.
ΣF = m ω2 r = (0,2)(5)2 (0,6) = (0,2)(25)(0,6) = 3 Newtons
Amsar da ta dace ita ce C.
2. Seorang siswa memutar sebuah batu yang diikatkan pada ujung seutas tali. Batu diputar secara horizontal seperti gambar di atas. Jika laju berputarnya batu dijadi kan 2 kali semula, maka gaya sentripetalnya menjadi …
A. Sau 6 na asali
B. Sau 5 kuma
C. Sau 4 kuma
D. Sau 2 kuma
E. Sau 2 na asali
Tattaunawa
An san cewa:
Massa batu = m
Kelajuan batu = v
Panjang tali = jari-jari = r
An tambaya: Jika laju menjadi 2 kali semula, gaya sentripetalnya menjadi…
Amsa:
Jika laju menjadi 2 kali semula, maka gaya sentripetal menjadi :
Gaya sentripetal menjadi 4 kali semula.
Amsar da ta dace ita ce C.
3. Sebuah belokan jalan datar dirancang untuk dilalui mobil dengan kecepatan maksimum 10 ms-1. Diketahui koefisien gesekan antara ban dan jalan 0,5 dan jari-jari kelengkungan jalan R m. Maka nilai R adalah…. (g = 10 ms-2)
A. mita 7,5
B. mita 8,0
C. mita 10
D. mita 15
E. 20 meter
Tattaunawa
An san cewa:
Kecepatan (v) = 10 m/s
Koefisien gesekan antara ban dan jalan (μs) = 0,5
Saurin gudu saboda nauyi (g) = 10 m/s2
An tambaya: Jari-jari kelengkungan jalan (R meter)
Amsa:
Satu-satunya resultan gaya pada arah horisontal yang bekerja pada mobil ketika mobil menikung adalah gaya gesek statis. Rumus gaya gesek statis :
4. Mobil melaju pada sebuah tikungan jalan raya di posisi M seperti terlihat pada gambar di bawah ini.
Koefisien gesekan statis antara roda dan jalan 0,4 (percepatan gravitasi 10 m.s-2). Agar mobil tidak keluar jalur, kecepatan maksimum yang diperbolehkan adalah…
A. √10 ms-1
B. 2√10 ms-1
C. 4√10 ms-1
D. 5√10 ms-1
E. 6√10 ms-1
Tattaunawa
An san cewa:
Koefisien gesek statis (μs) = 0,4
Saurin gudu saboda nauyi (g) = 10 m/s2
Jari-jari kelengkungan (R) = 40 meter
An tambaya: kecepatan maksimum (v)
Amsa:
Tsarin dabara Dokar Newton ta biyu a kan motsi na zagaye iri ɗaya
Bayani:
ΣF = gaya sentripetal = resultan gaya = gaya total, m = massa benda, as = percepatan sentripetal, v = kelajuan linear, R = jari-jari kelengkungan
Gaya sentripetal
Gaya sentripetal merupakan resultan gaya yang arahnya menuju pusat lintasan melingkar. Ketika mobil bergerak melingkar, satu-satunya gaya yang arahnya ke pusat lingkaran adalah gaya gesek statis, sehingga gaya gesek statis merupakan gaya sentripetal.
Rumus gaya gesek statis :
Bayani:
μs = koefisien gesek statis, w = berat benda, m = massa benda, g = percepatan gravitasi.
Hitung kecepatan maksimum (v) :
Amsar da ta dace ita ce C.
Tushen tambaya:
Tambayoyin Nazarin Fizik na Ƙasa ga Makarantar Sakandare ta Babbar Sakandare/Makarantar Sakandare ta Sana'a
