Gaya sentrifugal: apa itu dan bagaimana cara kerjanya?

Gaya sentrifugal: apa itu dan bagaimana cara kerjanya?
Gaya sentrifugal: apa itu dan bagaimana cara kerjanya?
Anonim

Seperti yang Anda ketahui, adalah umum bagi tubuh fisik mana pun untuk mempertahankan keadaan istirahatnya atau gerakan lurus yang seragam sampai ia terkena benturan dari luar. Gaya sentrifugal tidak lain adalah manifestasi dari hukum kelembaman universal ini. Dalam hidup kita, itu sering ditemukan sehingga kita praktis tidak menyadarinya dan bereaksi terhadapnya di tingkat bawah sadar.

gaya sentrifugal
gaya sentrifugal

Konsep

Gaya sentrifugal adalah sejenis pengaruh yang dimiliki titik fisik terhadap gaya yang membatasi kebebasan gerakannya dan memaksanya untuk bergerak secara lengkung relatif terhadap benda yang menghubungkannya. Karena vektor perpindahan benda seperti itu terus berubah, bahkan jika kecepatan absolutnya tetap tidak berubah, nilai percepatan tidak akan menjadi nol. Oleh karena itu, karena hukum kedua Newton, yang menetapkan ketergantungan gaya pada massa dan percepatan benda, danada gaya sentrifugal. Sekarang mari kita ingat aturan ketiga dari fisikawan Inggris yang terkenal. Menurutnya, di alam, gaya ada berpasangan, artinya gaya sentrifugal harus diimbangi oleh sesuatu. Memang, pasti ada sesuatu yang membuat tubuh tetap pada lintasan lengkungnya! Demikian pula, seiring dengan gaya sentrifugal, gaya sentripetal juga bekerja pada benda yang berputar. Perbedaan di antara mereka adalah bahwa yang pertama melekat pada tubuh, dan yang kedua - pada hubungannya dengan titik di mana rotasi terjadi.

aksi gaya sentrifugal
aksi gaya sentrifugal

Di mana aksi gaya sentrifugal dimanifestasikan

Ada baiknya melepas beban kecil yang diikat ke benang dengan tangan, segera setelah ketegangan benang mulai terasa. Jika tidak ada gaya elastis, pengaruh gaya sentrifugal akan menyebabkan tali putus. Setiap kali kita bergerak di sepanjang jalan melingkar (dengan sepeda, mobil, trem, dll), kita ditekan ke arah yang berlawanan dari belokan. Oleh karena itu, di trek berkecepatan tinggi, di bagian dengan tikungan tajam, trek memiliki kemiringan khusus untuk memberikan stabilitas yang lebih besar kepada pembalap yang bersaing. Mari kita pertimbangkan contoh menarik lainnya. Karena planet kita berputar di sekitar porosnya, gaya sentrifugal bekerja pada setiap benda yang ada di permukaannya. Akibatnya, segalanya menjadi sedikit lebih mudah. Jika Anda mengambil berat 1 kg dan memindahkannya dari kutub ke khatulistiwa, maka beratnya akan berkurang 5 gram. Dengan nilai yang begitu kecil, keadaan ini tampaknya tidak signifikan. Namun, dengan bertambahnya berat badan, perbedaan ini meningkat. Sebagai contoh,lokomotif uap yang tiba di Odessa dari Arkhangelsk akan menjadi 60 kg lebih ringan, dan kapal perang seberat 20.000 ton, yang telah melakukan perjalanan dari Laut Putih ke Laut Hitam, akan menjadi 80 ton lebih ringan! Mengapa ini terjadi?

besarnya gaya sentrifugal
besarnya gaya sentrifugal

Karena gaya sentrifugal yang timbul dari rotasi planet kita cenderung menghamburkan segala sesuatu yang ada di atasnya dari permukaan Bumi. Apa yang menentukan nilai gaya sentrifugal? Sekali lagi, ingat aturan kedua Newton. Parameter pertama yang mempengaruhi besarnya gaya sentrifugal tentu saja massa benda yang berputar. Dan parameter kedua adalah percepatan, yang dalam gerak lengkung tergantung pada kecepatan rotasi dan jari-jari yang dijelaskan oleh tubuh. Ketergantungan ini dapat ditampilkan sebagai rumus: a=v2/R. Ternyata: F=mv2/R. Para ilmuwan telah menghitung bahwa jika Bumi kita berotasi 17 kali lebih cepat, maka akan ada keadaan tanpa bobot di khatulistiwa, dan jika revolusi penuh terjadi hanya dalam satu jam, maka penurunan berat badan akan terasa tidak hanya di khatulistiwa, tetapi juga di semua lautan. dan negara-negara yang berbatasan dengannya.

Direkomendasikan: