Pernahkah kamu bertanya-tanya saat melihat sebuah batu kecil yang diikat pada tali bisa berputar-putar di depanmu? Begitu sederhana memang, tapi sebetulnya gerak berputar yang terjadi pada benda itu adalah sebuah aksi yang dalam fisika dikenal sebagai gaya sentripetal. Berasal dari bahasa latin, sentripetal paduan dari kata centrum (pusat) dan petere (menuju arah).
Dari etimologinya, gaya sentripetal bisa diartikan sebagai gaya yang bergerak menuju arah pusat lingkaran. Dan dalam setiap gerak melingkar baik Gerak Melingkar Beraturan (GMB) atau Gerak Melingkar Berubah Beraturan (GMBB), selalu ada percepatan sentripetal yang arahnya menuju pusat lingkaran dan tidak membuat kecepatan linear pada gerak melingkar berubah.
Dari fakta ini akhirnya bisa ditarik kesimpulan bahwa tanpa gaya sentripetal, sebuah benda tak akan bisa bergerak melingkar. Sehingga sentripetal memang berfungsi mengubah arah gerak benda. Pembahasan mengenai sentripetal selalu erat kaitannya dengan gaya sentrifugal. Hanya saja perbedaan utamanya adalah sentrifugal merupakan gaya semu dan berlawanan arah dari sentripetal. Baca Gaya Sentrifugal, Gaya Semu Yang Wajib Kamu Tahu Dalam Fisika
Rumus Gaya Sentripetal Yang Wajib Kamu Tahu
Newton menjelaskan melalui Hukum II Newton bahwa gaya yang bekerja pada suatu benda yang bergerak sebanding dengan percepatannya, termasuk gerakan melingkar. Baca Pengertian dan Macam Gaya dan Hukum Newton
Meskipun begitu, gaya sentripetal bukanlah gaya fisis alias dalam artian sebenarnya karena hanya merupakan jenis gaya yang berfungsi membuat benda berputar. Ada beberapa gaya fisis yang didefinisikan sebagai sentripetal seperti gaya gravitasi, elektrostatik, gesekan dan tegangan tali seperti batu kecil yang diikat dan berputar di depanmu.
Secara matematis, tegangan tali alias sentripetal bisa dirumuskan sebagai berikut:
Keterangan:
- Fsp = gaya sentripetal (N)
- T = gaya tegangan tali (N)
- m = massa benda (kg)
- asp = percepatan sentripetal (m/s2)
- v = kecepatan linear (m/s)
- R = jari-jari lingkaran (m)
- ɷ = kecepatan sudut (rad/s)
Berbeda dengan sentrifugal, gaya sentripetal bisa diamati dengan kerangka inersial. Sekedar informasi untukmu, kerangka inersial adalah sebuah kerangka acuan yang diam atau bisa juga bergerak dengan kecepatan tetap terhadap bumi.
Beberapa Contoh Gaya Sentripetal Yang Bisa Kamu Temukan
Berbeda dengan gaya sentrifugal, gaya sentripetal adalah gaya nyata yang memang merupakan hasil interaksi fisik dan sesuai dengan Hukum I Newton. Di mana Hukum I Newton berbunyi bahwa jika dalam suatu benda terdapat gaya total yang bekerja maka benda itu ada dalam keadaan diam atau bergerak lurus beraturan (GLB).
Hal ini juga berlaku pada benda yang bergerak melingkar di mana ada gaya sentripetal yang bekerja menuju pusat lingkaran. Tak heran kalau akhirnya bisa diamati melalui kerangka inersial. Supaya kamu tidak bingung, berikut ini adalah beberapa contoh penerapan sentripetal dalam kehidupan yang bisa kamu amati:
Pergerakan benda-benda langit di luar angkasa seperti bulan dan satelit buatan yang mengelilingi bumi, atau planet yang beredar mengelilingi matahari, adalah bentuk keberadaan sentripetal.
Saat ban atau roda kendaraan kamu menggesek jalanan waktu berbelok di tikungan melengkung, ada gaya sentripetal yang bekerja.
Kalau wahana ontang-anting memberikan sensasi gaya sentrifugal, maka wahana pengguncang adrenalin lain seperti roller coaster adalah bentuk pemanfaatan sentripetal secara tepat.
Baca juga
- Pengertian Gaya dan Hukum Newton Serta Jenisnya
- Teori Kinetik Gas
- Pengertian Bidang Miring Serta Jenisnya
Nah, bagaimana? Sudah cukup paham bukan mengenai gaya sentripetal? Karena cukup mudah dan sederhana, kamu jangan bingung lagi saat melihat Valentino Rossi berbelok kiri di tikungan tajam, maka tubuhnya akan ikut miring ke kiri. Karena hal ini adalah sebagai aksi menetralisir efek lemparan ke kanan.