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