Menentukan Percepatan Sentripetal dari Putaran dan Diameter Lingkaran

KOMPAS.com - Gerak melingkar beraturan dikenal memiliki percepatan sentripetal. Bagaimanakah penerapannya dalam suatu studi kasus? Mari kita pelajari pada contoh soal ini.

Soal dan Pembahasan

Sebuah benda melakukan gerak melingkar beraturan sebanyak 300 putaran tiap menit (rpm). Apabilla diameter lingkaran 80 cm, tentukan percepatan sentripetal benda tersebut!

Permasalahan di atas terkait menentukan percepatan sentripetal, yang penyelesaiannya dilakukan dengan menggunakan konsep gerak melingkar beraturan.

Menurut Encyclopaedia Britannica, gerak melingkar beraturan merupakan gerak suatu benda yang bererak dengan kecepatan konstan pada sebuah lingkaran.

Sebuah benda yang bergerak dengan lintasan melingkar memiliki arah yang selalu berubah mengikuti arah lintasannya.

Maka kecepatan benda tersebut tidak konstan meskipun kelajuannya konstan. Kecepatan benda yang tidak konstan memiliki percepatan. Namun percepatan yang dialami tidak mengubah kelajuan benda, tetapi mengubah arah gerak benda.

Percepatan tersebut dinamakan percepatan sentripetal, adapun persamaannya adalah:
αs = rω² atau αs = v²/r

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.

Diketahui

- Kecepatan sudut (ω) = 300 rpm = (300)(2π/60) = 10π rad/s
- Diameter (d) = 80 cm
- Jari-jari (r) = 80/2 = 40 cm = 0,4 m

Ditanyakan

Percepatan sentripetal (as).

Penyelesaian

αs = ω²r
αs = (10π)²(0,4)
αs = (100π²)(0,4)
αs = 40 π² m/s²

Sehingga percepatan sentripetal pada benda yang melakukan gerak melingkar tersebut adalah 40 π² m/s².

(Sumber: Kompas.com/[Risya Fauziyyah] I Editor: [Rigel Raimarda])