Hitung gaya sentrifugal nyata pada suatu benda yang bergerak melingkar dari massa, kecepatan atau kecepatan sudut, dan jari-jari (F = mv²/r = mω²r), ditambah gaya-g.
Masukan Gerak Melingkar
Massa benda yang bergerak melingkar.
Kecepatan tangensial (linier) sepanjang lingkaran.
Radius jalur melingkar. Harus lebih besar dari 0.
Putaran per menit — dikonversi ke kecepatan sudut (ω = RPM·2π/60).
Hasil
—
Masukkan massa, kecepatan, dan radius untuk menghitung.
Gaya sentrifugal adalah salah satu konsep yang paling sering disalahpahami dalam fisika.
📋
Panduan langkah demi langkah
Cara menggunakan kalkulator ini
3 langkah▸
1
Pilih mode
Pick Force (masukkan massa, kecepatan, radius), Dari RPM (masukkan massa, kecepatan rotasi dalam RPM, radius), atau G-Force (lihat hasil yang dinyatakan sebagai kelipatan gravitasi standar). Beralih tab membuat nilai Anda yang lain tetap sinkron.
2
Masukkan massa, kecepatan, dan radius
Masukkan massa benda dalam kilogram, kecepatannya (kecepatan tangensial dalam m/s, atau kecepatan rotasi dalam RPM), dan jari-jari lintasan melingkar dalam meter. Kalkulator memperbarui gaya sentrifugal secara instan saat Anda mengetik.
3
Baca gaya dan g-force
Kartu hasil menunjukkan gaya sentrifugal dalam newton dan gaya g yang setara (kelipatan gravitasi bumi). Gunakan pembacaan g-force untuk membandingkannya dengan spesifikasi centrifuge, batas pengendaraan, atau ambang batas toleransi fisiologis.
⚡
Referensi
Rumus dan metodologi
3 rumus▸
Gaya sentrifugal dari kecepatan
F = mv² / r
F adalah gaya sentrifugal semu dalam newton (N), m adalah massa dalam kilogram (kg), v adalah kecepatan tangensial dalam meter per detik (m/s), dan r adalah jari-jari lintasan melingkar dalam meter (m). Besarnya sama dengan gaya sentripetal sebenarnya — lihat FAQ untuk mengetahui alasannya.
Gaya sentrifugal dari kecepatan sudut
F = mω²r
ω (omega) adalah kecepatan sudut dalam radian per detik (rad/s). Jika kecepatan putaran diberikan dalam RPM (putaran per menit), konversikan terlebih dahulu: ω = RPM × 2π / 60.
G-kekuatan
g-force = F / (m × 9.80665)
G-force menyatakan gaya sebagai kelipatan gravitasi standar (9,80665 m/s²), referensi konvensional yang digunakan untuk sentrifugal, wahana hiburan, dan pemuatan g dirgantara/motorsport.
📖
Glosarium
Penjelasan istilah penting
6 istilah▸
Gaya luar yang tampak dirasakan oleh suatu benda yang bergerak melingkar, jika diamati dari dalam kerangka acuan yang berputar. Besarnya sama dengan gaya sentripetal tetapi mengarah ke luar, bukan ke dalam.
Gaya total nyata yang berarah ke dalam yang diperlukan untuk menjaga agar suatu benda tetap bergerak sepanjang lintasan melingkar, sebagaimana diamati dari kerangka tidak berputar (inersia). F = mv²/r, rumus dan besarnya sama dengan gaya sentrifugal.
Suatu gaya yang tampaknya bekerja pada suatu benda hanya karena pengamat berada dalam kerangka acuan non-inersia (berakselerasi atau berputar). Gaya sentrifugal, bersama dengan gaya Coriolis, adalah contoh klasiknya - gaya ini tidak melakukan usaha dan tidak memiliki sumber fisik dalam kerangka inersia.
Kerangka acuan yang berputar seiring dengan gerakan melingkar — misalnya, berdiri di dalam drum sentrifugal yang berputar. Hukum Newton memerlukan penambahan gaya semu (sentrifugal, Coriolis) agar berlaku dalam kerangka ini.
Laju rotasi, dilambangkan dengan ω (omega), diukur dalam radian per detik (rad/s). Terkait kecepatan tangensial sebesar v = ωr, dan terhadap RPM sebesar ω = RPM × 2π / 60.
Gaya yang dinyatakan sebagai kelipatan gravitasi bumi standar (1 g = 9,80665 m/s²). Gaya g sebesar 2g berarti gaya semunya dua kali berat normal benda.
👥
Skenario
Contoh dalam kehidupan nyata
3 contoh nyata▸
🪀
Mahasiswa fisika
Bola pada tali
Massa 1 kgKecepatan 10 m/sradius 5 m
F = mv²/r = 1 × 10² / 5 = 20 N. Sebuah bola bermassa 1 kg diayunkan pada tali sepanjang 5 m dengan kecepatan 10 m/s mengalami (dan mengerahkan, dari rangkanya sendiri) gaya sentrifugal ke luar sebesar 20 N — sama dengan gaya sentripetal ke dalam sebesar 20 N yang menjaga bola tetap pada jalur melingkarnya.
🌀
Insinyur mesin
Rotor dari RPM
Massa 1 kgKecepatan rotasi 19.1 RPMradius 5 m
19,1 RPM diubah menjadi ω ≈ 2,0 rad/s (ω = RPM × 2π/60). F = mω²r = 1 × 2² × 5 = 20 N — gaya yang sama seperti contoh berdasarkan kecepatan di atas, karena v = ωr = 2 × 5 = 10 m/s. Beralih ke tab Dari RPM berguna setiap kali lembar spesifikasi memberikan kecepatan rotasi, bukan kecepatan linier.
🧪
Teknisi laboratorium
Sentrifugasi g-force
Massa 0,02 kg (tabung sampel)Kecepatan rotasi 3,000 RPMradius 0,1 m
3.000 RPM pada radius rotor 0,1 m menghasilkan ω ≈ 314,2 rad/s, jadi F = mω²r ≈ 0,02 × 314,2² × 0,1 ≈ 197,4 N. G-force = F / (m × 9,80665) ≈ 1,006 g — gaya sentrifugal relatif yang realistis (RCF) untuk mikrosentrifugasi benchtop, itulah sebabnya protokol laboratorium menentukan kecepatan putaran dalam g, bukan RPM.
🔗
Referensi
Sitasi kalkulator ini
APA & MLA▸
Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.
Gaya sentrifugal adalah salah satu konsep yang paling sering disalahpahami dalam fisika. Gaya sentrifugal bukanlah gaya "nyata" dalam pengertian gravitasi atau gesekan, namun sangat nyata bagi siapa pun yang mengalaminya. Kalkulator ini menghitung gaya luar yang tampak pada suatu benda yang bergerak melingkar, dari massa, kecepatan (atau kecepatan rotasi), dan jari-jari, ditambah gaya g yang setara.
Cara kerja kalkulator
▸
Kalkulator menggunakan F = mv²/r (atau persamaan kecepatan sudut F = mω²r) untuk menghitung besar gaya sentrifugal semu. Rumusnya sama persis dan nilai numeriknya sama dengan gaya sentripetal sebenarnya — satu-satunya perbedaan adalah arah dan kerangka acuan: gaya sentripetal mengarah ke dalam dan diukur dari pengamat yang diam, sedangkan gaya sentrifugal mengarah ke luar dan dirasakan oleh pengamat yang bergerak dalam bingkai yang berputar.
Di tab Dari RPM, kecepatan rotasi diubah menjadi kecepatan sudut melalui ω = RPM × 2π / 60 sebelum menerapkan F = mω²r. Tab G-Force menyatakan gaya yang sama dengan kelipatan gravitasi standar (9,80665 m/s²), yang merupakan satuan konvensional untuk sentrifugal, roller coaster, dan pemuatan g motorsport atau ruang angkasa.
Masukan dan artinya
▸
Massa (kg) — massa benda yang berputar. Kecepatan (m/s) — kecepatan tangensial (linier) sepanjang jalur melingkar, digunakan dalam mode Paksa. Jari-jari (m) — radius jalur melingkar; harus lebih besar dari nol, karena jari-jari nol membuat gaya tidak terdefinisi (pembagian dengan nol). Kecepatan rotasi (RPM) — digunakan dalam mode Dari RPM, bukan kecepatan, umum untuk motor, sentrifugal, dan rotor yang lembar spesifikasinya mencantumkan putaran per menit, bukan kecepatan linier.
Batasan dan kasus tepi
▸
Kalkulator ini mengasumsikan gerak melingkar beraturan (kecepatan dan jari-jari konstan) — kalkulator ini tidak memodelkan perubahan radius, jalur non-lingkaran, atau percepatan sudut. Jari-jari nol atau jari-jari negatif bukanlah gaya fisika dan kalkulator akan menampilkan hasil parsial, bukan gaya tak terdefinisi (tak terhingga). Untuk pekerjaan sentrifugal di laboratorium, selalu konfirmasikan bahwa jari-jari rotor yang digunakan sesuai dengan spesifikasi pabrikan (ada yang menyebutkan jari-jari hingga bagian bawah tabung, ada pula yang menyebutkan ke pusat rotor), karena kesalahan radius yang kecil sekalipun akan digabungkan melalui suku kecepatan sudut kuadrat.
❓
Pertanyaan
Pertanyaan umum
6 pertanyaan▸
Apa rumus gaya sentrifugal?+
F = mv²/r, dengan F adalah gaya dalam newton, m adalah massa dalam kilogram, v adalah kecepatan tangensial dalam meter per detik, dan r adalah jari-jari dalam meter. Demikian pula, F = mω²r menggunakan kecepatan sudut ω dalam radian per detik.
Apakah gaya sentrifugal merupakan gaya yang nyata?+
Tidak dalam pengertian yang sama dengan gravitasi atau gaya dorong/tarikan. Gaya sentrifugal adalah gaya "senyap" atau "fiktif" — gaya ini hanya muncul ketika Anda menganalisis gerakan dari dalam kerangka acuan berputar (non-inersia). Dari luar rotasi, satu-satunya gaya nyata yang bekerja adalah gaya sentripetal ke dalam. Meskipun demikian, siapa pun yang mengendarai rangka yang berputar - penumpang di dalam mobil yang berputar, sampel di dalam mesin sentrifugal - benar-benar merasakan dorongan ke luar, itulah sebabnya konsep ini masih berguna dalam praktiknya.
Apa perbedaan gaya sentrifugal dengan gaya sentripetal?+
Besarnya sama (F = mv²/r) tetapi arahnya berlawanan dan berasal dari kerangka acuan yang berbeda. Gaya sentripetal adalah gaya nyata ke dalam (dari kerangka pengamat yang diam) yang membuat suatu benda tetap bergerak melingkar. Gaya sentrifugal adalah gaya luar yang dirasakan oleh pengamat yang bergerak dalam kerangka yang berputar.
Bagaimana cara menemukan g-force di centrifuge?+
Bagilah gaya sentrifugal dengan berat benda: g-force = F / (m × 9,80665). Setara dengan itu, g-force = ω²r / 9.80665, karena F/m = ω²r. Mesin sentrifugal laboratorium biasanya melaporkan hal ini sebagai gaya sentrifugal relatif (RCF), yang persis dengan nilai g-force ini.
Bagaimana cara menghitung gaya sentrifugal dari RPM, bukan kecepatan?+
Pertama ubah RPM ke kecepatan sudut: ω = RPM × 2π / 60 (radian per detik). Kemudian terapkan F = mω²r. Tab Dari RPM pada kalkulator ini melakukan konversi ini secara otomatis — cukup masukkan massa, RPM, dan radius.
Satuan apa yang digunakan kalkulator gaya sentrifugal?+
Massa dalam kilogram (kg), kecepatan dalam meter per detik (m/s), kecepatan rotasi dalam putaran per menit (RPM), jari-jari dalam meter (m), dan gaya yang dihasilkan dalam newton (N). G-force tidak memiliki satuan — ini adalah rasio relatif terhadap gravitasi standar (9,80665 m/s²).
📄
Simpan & bagikan
Dapatkan PDF hasil dengan merek Calculover
Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.