Tidak ada yang mendorong suatu benda keluar saat ia berputar — justru sebaliknya. Gaya sentripetal adalah tarikan ke dalam (ketegangan, gravitasi, gesekan, atau gaya normal) yang secara konstan mengarahkan benda bergerak menuju pusat, dan tanpa tarikan tersebut benda akan bergerak lurus saja. Kalkulator ini mengubah rumus buku teks F = mv²/r menjadi alat instan yang dapat diedit untuk mencari gaya, percepatan, atau salah satu dari tiga variabel yang menghasilkan rumus tersebut.
Mengapa gerak melingkar memerlukan gaya ke dalam yang konstan
Hukum I Newton mengatakan suatu benda yang bergerak akan tetap bergerak lurus kecuali ada gaya total yang bekerja pada benda tersebut. Sebuah mobil yang mengitari sebuah tikungan, sebuah bola pada tali, dan sebuah satelit yang mengorbit Bumi semuanya terus-menerus ditarik keluar dari jalur garis lurus tersebut — menuju pusat lingkaran yang mereka telusuri. Tarikan ke dalam adalah gaya sentripetal, dan gaya ini harus terus menerus disuplai: gesekan antara ban dan jalan, tegangan pada tali, atau gravitasi antara planet dan satelit. Hilangkan gaya tersebut (potong talinya, pukul bagian es) dan benda akan terbang bersinggungan dengan lingkaran, bukan ke luar secara radial.
Reading F = mv²/r
Rumus gaya mengemas tiga hubungan intuitif ke dalam satu persamaan. Gaya berbanding lurus dengan massa — benda yang lebih berat membutuhkan gaya yang lebih besar secara proporsional untuk mempertahankan lintasan melingkar yang sama. Gaya berbanding lurus dengan kuadrat kecepatan — menggandakan kecepatan akan melipatgandakan gaya yang dibutuhkan, itulah sebabnya mobil yang dengan mudah melewati tikungan dengan kecepatan 30 mph dapat kehilangan cengkeraman pada kecepatan 60 mph pada tikungan yang sama. Dan gaya berbanding terbalik dengan radius — belokan yang lebih sempit (r yang lebih kecil) memerlukan gaya yang lebih besar pada kecepatan tertentu, itulah sebabnya jalan raya menggunakan tikungan yang lebar dan bertahap dibandingkan tikungan yang sempit.
Gaya sentripetal vs. perasaan 'sentrifugal'
Saat duduk di dalam mobil yang berbelok tajam, Anda merasa terdorong ke luar ke pintu — yang sepertinya bertentangan dengan gaya dalam. Apa yang sebenarnya terjadi adalah kelembaman tubuh Anda: ia ingin terus bergerak dalam garis lurus sementara mobil (dan tempat duduk, serta pintu) mempercepat Anda menuju pusat. Pintu mendorong Anda kembali, yang merupakan gaya sentripetal nyata di dalam yang Anda rasakan sebagai tekanan. Sensasi 'luar' adalah kelembaman Anda yang menolak pengalihan tersebut, bukan gaya luar yang terpisah — fisikawan menyebutnya sebagai gaya fiktif atau nyata karena hanya muncul saat Anda menganalisis gerakan dari dalam bingkai yang berputar.