Minggu, 11 Maret 2012

Istilah Gaya Sentrifugal


centrifugal
Mengenai gaya sentripetal atau sentrifugal itu sendiri sebenarnya adalah suatu gaya yang dialami oleh benda-benda yang bergerak melingkar mengelilingi sebuah pusat tertentu. Gaya sentripetal adalah gaya yang sebenarnya ada sedangkan sentrifugal hanyalah apa yang kita rasakan sehingga seakan-akan kita mengalami gaya kearah luar.

Singkatnya: Sentripetal adalah gaya yang menuju pusat lingkaran dimana sebuah benda melakukan gerak melingkar. Sedangkan sentrifugal adalah sebaliknya, yaitu gaya yang mengarah keluar dari pusat lingkaran. Keduanya menggunakan persamaan yang sama, yaitu: F=mv^2/r
Dimana F adalah gaya (dalam N),m adalah massa benda (kg), v adalah kecepatan linear benda (m/s), dan r adalah jari-jari lingkaran. Dengan arah gaya yang searah dengan r atau jari-jari lingkaran untuk gaya sentripetal dan sebaliknya untuk sentrifugal.

Ketika kita melewati sebuah tikungan misalkan dengan mengendarai sebuah mobil dengan kecepatan tertentu, maka kita akan merasakan dorongan atau tarikan kearah luar lingkaran. Inilah yang kadang kemudian membingungkan karena dulu waktu SMP kita mungkin hanya paham bahwa apa yang mendorong kita adalah gaya sentripetal dan arahnya seharusnya ke pusat lingkaran. Inilah yang sebenarnya terjadi, sebelum kita memasuki tikungan maka kecepatan linear kita adalah sama dengan kecepatan mobil dalam suatu arah tertentu (karena pastinya mobil bergerak lurus sebelum masuk ke tikungan), nah.. setelah memasuki tikungan maka dalam waktu yang singkat kecepatan kita akan berubah, baik hanya arah ataupun dengan magnitudenya  juga. Disinilah sesuai dengan hukum gerak Newton pertama yang menerangkan bahwa setiap benda akan cenderung mempertahankan kondisinya. Sifat inilah yang disebut sebagai inersia atau kelembaman.  jika ia bergerak ke suatu arah tertentu, maka ketika diberi gaya kearah lain ia tetap mempertahanan arah geraknya, meskipun ahirnya arah geraknya akan berubah juga. Demikian juga dengan mobil kita,ia akan cenderung bergerak keluar lingkaran yang merupakan arah gerak awalnya. Sehingga yang kita rasakan sebenarnya adalah gaya akibat inersia kita sendiri.

Meskipun gaya setrifugal ini adalah ‘palsu´ namun dalam kenyataan sehari-hari inilah yang paling sering digunakan efeknya. seperti pada pembuatan tiang listrik beton yang bagian tengahnya berlubang, adonan beton cair dimasukkan ke dalam sebuah cetakan yang berbentu seperti selongsong kemudian cetakan diputar (putaran mengeliligi sumbu yang berhimpit dengan panjang cetakan itu sendiri.) dengan kecepatan tinggi sehingga adonan akan terdorong merata ke permukaan cetakan. Proses ini berlangsung dengan suatu cara tertentu sehingga adonan mengering dan mengeras. Anda pasti tahu atraksi tong setan, disini pengendara juga mengalami ‘sentrifugal’ sehingga ia bisa tertawa  dan bertingkah seperti setan. Saya juga bingung kenapa di sebut demikian, mungkin beberapa orang memang tahu kalo setan bisa berjalan di dinding, ato setan suka berkendara di dinding dengan motor butut yang terpaksa sekali harus dia pakai. Dan masih banyak contoh lainnya.

Ternyata Newton law I tidak hanya berlaku untuk struktur sederhana seperti mobil, pembalap dll. Namun juga untuk struktur makro alam semesta ataupun mikro seperti atom. Inilah jawaban dari persamaan yang (dulu) cukup menjengkelkan yaitu persamaan tentang resultan gaya gravitasi dan sentripetal (which is zero) bagi setiap planet atau bintang yang mengelilingi pusat massa tertentu. Ketika kita tahu bahwa resultan kedua gaya tersebut = nol, sehingga planet tetap terjaga di orbitnya namun kita juga tahu bahwa untuk planet yang mengelilingi pusat massa, kedua gaya tersebut memiliki arah yang sama lalu bagaimana bisa resultannya = nol? Dengan pemahaman tentang inersia tadi baru kita bisa menganggukkan kepala mengapa resultan gaya-gaya tersebut nol.

Satu hal lagi yang membuat kita agak kesulitan adalah bahwa dalam kajian matematis tentang vector gaya-gaya itu, kita tidak pernah tahu bahwa arah gaya yang dialami planet sesungguhnya adalah keluar dari pusat lingkaran karena inersianya sendiri. Meski demikian arah centripetal force tetap menuju ke pusat lingkaran. Walaupun dibantu dengan gambar vector yang cukup jelas, kita juga pasti agak kebingungan jika tidak mengetahui adanya sentrifugal ini.


Tidak ada komentar:

Posting Komentar