Perbedaan Utama – Gaya Sentrifugal vs. Gaya Sentripetal
Ada gaya-gaya yang bekerja pada setiap benda yang bergerak pada lintasan melingkar. Tergantung pada jenis kerangka acuan dari mana objek diamati, gaya mungkin tampak bekerja pada objek secara berbeda. Perbedaan yang menonjol antara gaya sentrifugal dan gaya sentripetal adalah gaya sentripetal bekerja pada objek menuju pusat jalur melingkar . Sebaliknya, gaya sentrifugal adalah gaya semu yang bekerja pada objek dengan arah yang menjauhi pusat lingkaran. Seorang pengamat dalam kerangka acuan inersia tidak merasakan gaya sentrifugal. Hanya seorang pengamat dalam kerangka acuan berputar yang berputar bersama dengan objek dalam gerakan melingkar yang merasakan gaya sentrifugal.
Yang perlu anda ketahui tentang Gaya Sentripetal
Sebuah benda dipercepat setiap kali kecepatannya berubah. Karena kecepatan adalah besaran vektor , maka kecepatan dapat diubah dengan mengubah ukuran (kecepatan) atau arah geraknya. Setiap benda yang bergerak dalam lintasan melingkar selalu berubah arah, yang berarti ia terus mengalami percepatan. Menurut hukum kedua Newton , karena benda dipercepat, itu harus memiliki gaya resultan yang bekerja padanya. Dengan mempertimbangkan representasi vektor dari kecepatan suatu benda yang bergerak dalam lintasan melingkar , dan kemudian menerapkan hukum kedua Newton untuk percepatan ini , kita menemukan bahwa gaya sentripetal pada suatu benda yang bergerak dalam lintasan melingkar selalu bekerja menuju pusat lingkaran, dan bahwa gaya sentripetal ini dapat diberikan oleh:
di mana adalah massa dan kecepatan benda, dan adalah jari-jari lintasan melingkar benda.
Yang perlu anda ketahui tentang Gaya Sentrifugal
Pertimbangkan pria yang akan melakukan “lemparan palu” yang ditunjukkan di bawah ini:
Seorang pelempar palu
Saat pelempar palu memutar palu, dia juga berputar bersama palu. Dengan kata lain, dia dan palu berada dalam kerangka acuan yang berputar . Ketika dia melihat palu, dia melihat (terhadap dirinya sendiri) bahwa palu itu diam. Dia merasakan ketegangan di pegangan dan dia tahu bahwa palu menarik pegangan darinya. Dengan hukum ketiga Newton , ia menyimpulkan bahwa pegangan harus menarik palu ke arahnya.
Namun, pelempar palu berpikir bahwa palu dalam keadaan diam. Dia juga tahu bahwa palu sedang ditarik ke arahnya, jadi menurut hukum pertama Newton , dia menyimpulkan bahwa pasti ada gaya lain yang bekerja pada palu, menariknya langsung menjauh darinya. Gaya ini adalah gaya sentrifugal : kata “sentrifugal” di sini berarti bahwa gaya yang dirasakan ini berusaha untuk menarik benda menjauh dari pusat lintasan melingkar benda (tentu saja, pelempar palu tidak mengetahui bahwa palu bergerak dalam lintasan melingkar , tetapi jika dia kemudian menjelaskan gaya yang dia rasakan kepada orang lain yang telah mengamati pelempar palu dari kerangka acuan inersia, orang itu akan mengidentifikasi bahwa gaya “sentrifugal” menunjuk menjauh dari pusat jalur melingkar).
Palu tidak diam dalam kerangka acuan inersia . Seorang pengamat yang melihat palu dari kerangka acuan inersia akan melihat palu bergerak dalam lintasan melingkar dan mereka tidak akan menemukan gaya sentrifugal. Sebenarnya, jika Anda melihat palu dari kerangka acuan inersia, Anda akan mengidentifikasi dua gaya yang bekerja pada palu, tegangan sepanjang gagang dan berat palu:
Gaya yang bekerja pada palu
Ketegangan bekerja di sepanjang gagang palu, menarik palu ke dalam lingkaran sementara gravitasi mencoba menarik palu ke bawah. Gaya sentripetal adalah gaya resultan menuju pusat. Sebagai contoh, jika pelempar palu sedang memutar palu dalam lingkaran horizontal pada saat itu, maka gaya resultan menuju pusat lingkaran adalah .
Video di bawah ini juga membahas perbedaan antara gaya “sentripetal” dan “sentrifugal” untuk benda yang bergerak pada lintasan melingkar:
Gaya sentrifugal sering dipandang sebagai gaya “fiktif” karena tidak dapat diamati dari kerangka acuan inersia dan juga karena tidak ada “interaksi” nyata yang dapat ditunjukkan, untuk menjelaskan asal-usulnya. Namun, kadang-kadang, sangat berguna untuk membayangkan gaya sentrifugal seolah-olah itu nyata, terutama jika Anda merancang hal-hal yang akan menjadi bagian dari sistem yang berputar!
Perbedaan Antara Gaya Sentrifugal dan Sentripetal
Nyata atau Fiktif
Gaya sentripetal adalah gaya nyata yang merupakan hasil interaksi fisik.
Gaya sentrifugal adalah gaya fiktif yang tampak hadir ketika benda yang berputar dilihat dari kerangka acuan yang juga berputar bersama benda tersebut.
Arah
Gaya sentripetal bekerja menuju pusat lintasan melingkar.
Gaya sentrifugal tampak bekerja pada arah yang menjauhi pusat lintasan melingkar.
Penampilan dalam Kerangka Acuan Inersia
Gaya sentripetal dapat diamati dari kerangka acuan inersia.
Gaya sentrifugal tidak dapat diamati dari kerangka acuan inersia.
Gambar Courtesy
“Melempar Palu – Pertemuan Dataran Tinggi Dornoch 2007” oleh John Haslam (Karya Sendiri) [ CC BY 2.0 ], melalui flickr
