fisika

7
Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Gravitasi matahari mengakibatkan benda- benda langit berada pada orbit masing-masing dalam mengitari matahari. Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang lebih sederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus. Sebagai contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan manusia. Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut: Setiap massa menarik massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut. F adalah besar dari gaya gravitasi antara kedua massa titik tersebut G adalah konstanta gravitasi m 1 adalah besar massa titik pertama m 2 adalah besar massa titik kedua r adalah jarak antara kedua massa titik, dan g adalah percepatan gravitasi = Dalam Sistem Internasional , F diukur dalam newton (N), m 1 dan m 2 dalam kilograms (kg), r dalam meter (m), dan konstanta G kira-kira sama dengan 6,67 × 10 −11 N m 2 kg −2 . Dari persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung berat . Berat suatu benda adalah hasil kali massa benda tersebut dengan percepatan gravitasi bumi . Persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut: . W adalah gaya berat benda tersebut, m adalah massa dan g adalah percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat == Hukum Gravitasi Universal Newton ==

Upload: bagus-arlan-prayogo

Post on 08-Jul-2016

261 views

Category:

Documents


3 download

DESCRIPTION

no

TRANSCRIPT

Page 1: Fisika

Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Gravitasi matahari mengakibatkan benda-benda langit berada pada orbit masing-masing dalam mengitari matahari. Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang lebih sederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus.

Sebagai contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan manusia.

Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut:

Setiap massa menarik massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang

menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua

massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik

tersebut.

F adalah besar dari gaya gravitasi antara kedua massa titik tersebut

G adalah konstanta gravitasi

m1 adalah besar massa titik pertama

m2 adalah besar massa titik kedua

r adalah jarak antara kedua massa titik, dan

g adalah percepatan gravitasi = 

Dalam Sistem Internasional, F diukur dalam newton (N), m1 dan m2 dalam kilograms (kg), r dalam meter (m), dan konstanta G kira-kira sama dengan 6,67 × 10−11 N m2 kg−2.

Dari persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung berat. Berat suatu benda adalah hasil kali massa benda tersebut dengan percepatan gravitasi bumi. Persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut:  . W adalah gaya berat benda tersebut, m adalah massa dan g adalah percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat == Hukum Gravitasi Universal Newton ==

Rumus Gaya Gravitasi – Dulu, berawal dari pertanayaan seorang bocah berumur 8 tahun, “Kenapa buah apel jatuh dari pohonnya ke bawah (bumi)?“ Kenapa buah tersebut tidak

Page 2: Fisika

jatuh ke langit? Berbekal keingintahuan yang besar dan usaha yang keras akhirnya bocah tersebut berhasil menemukan jawabannya. Ia adalah Sir Isaac Newton. Ia mengemukakan bahwa benda yang memiliki massa lebih kecil akan cenderung tertarik oleh benda yang massanya lebih besar, apel tertarik oleh bumi. Gerak tersebut diakibatkan gaya tarik apel kepada bumi jauh lebih kecil jika dibandingkan gaya tarik bumi terhadap apel. Fakta ini kemudian dikenal dengan hukum gravitasi newton.

Hukum gravitasi universal newton dirumuskan :

“Setiap massa menarik massa yang lain dengan gaya segaris yang menghubungkan kedua inti massa. Besarnya gaya tarik yang terjadi berbading lurus dengan perkalian kedua massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua titik massa tersebut.”

G = tetapan gravitasi = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2

Dari persamaan rumus di atas dapat sobat ketahui bahwa gaya atau berat benda akan berbanding lurus dengan massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak.

#semakin besar massa benda maka akan semakin besar gaya gravitasi#semakin jauh jarak benda maka akan semakin kecil gaya gravitasi dengan faktor kuadrat pengaliContoh Soal Gravitasi

Saat penulis duduk di bangku SMA sering sekali muncul soal gravitasi yang intinya menanyakan berapakah gaya atau berat benda jika massa bumi dijadikan A kali massa bumi dan jari-jari bumi dijadikan B kali. Untuk menjawab soal di atas, sobat dapat menggunakan rumus cepat berikut.

atau dapat dengan rumus yang lebih praktis

Sebuah batu di bumi meimiliki berat 200N. Jika batu ini di bawa ke permukaan bulan  yang masanya 1/8 massa bumi dan jari-jari 1/4 jari-jari bumi. Maka berapa berat batu tersebut di permukaan bulan?

Page 3: Fisika

JawabanA= 1/8B= 1/4

Fx = 1/8 : (1/4)^2 x 200 = 1/8 x 16/1 x 200 = 400 N mudah bukan Percepatan GravitasiSobat pasti tidak asing dengan angka 10 m/s2 atau 9,8 m/s2. Yap itu adalah nilai percepatan gravitasi di bumi. Percepatan gravitasi adalah percepatan yang dirasakan sebuah benda akibat adanya gravitasi. Sobat lihat benda yang jatuh bebas seperti apel yang diamati newton, benda tersebut mengalami percepatan karena pengaruh gaya kebawah (gaya gravitasi). Percepataninilah yang disebut percepatan gravitasi. Untuk percepatan gravitasi di bumi dilambangkan dengan huruf g. Secara umum rumus mencari percepatan gravitasi adalahBanyak soal gravitasi berhubungan dengan bagaimana cara mencari percepatan gravitasi. Soal tersebut menanyakan berapakah percepatan suatu benda jika masa bumi dijadikan A kali dan jarak dari inti bumi dijadikan B kali jari-jari bumi.

Selain itu sobat hitung pasti juga seing menemukan soal yang menanyakan besarnya percepatan gravitasi yang dialami suatu benda pada ketinggian tertentu. Soal ini dapat diselesaikan dengan rumus cepat

Contohnya

Sebuah benda berpda pada ketinggian 4R dari permukaan bumi. Jika R adalah jari-jari bumi, maka berapa besar gravitasi di tempat tersebut.

gx = 10 /(1+4^2) = 10 / 17 =0,59 m/s^2Contoh soal lainnyaPerhatikan gambar di bawah ini. Sebuah benda dengan massa berapapun berada pada jarak x terhadap M, dimana tempat tiug gaya gravitasi atau percepatan gravitasi sama dengan nol. Berapa jarak x?Sobat bisa saja menggunakan persamaan F1 dengan F2 tapi itu aga lama, sobat bisa langsung menggunakan rumus berikut.

Contoh Soal

1. Berapa besar gaya gravitasi antara bumi dengan sebuah benda yang berada di atas

permukaan tanah ? massa bumi = 5,97 x 1024 kg, massa benda = 1000 kg, jari-jari bumi = 6,38 x

106 meter. Berapa berat atau gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda tersebut jika dihitung

menggunakan rumus hukum II Newton di mana percepatan gravitasi (g) = 9,8 m/s2?

Page 4: Fisika

Pembahasan

Diketahui :

Massa bumi (mB) = 5,97 x 1024 kg

Massa benda (mb) = 103 kg

Jari-jari bumi (r) = 6,38 x 106 meter

Konstanta gravitasi universal (G) = 6,67 x 10-11 N m2 / kg2

Percepatan gravitasi (g) = 9,8 m/s2

Ditanya : besar gaya gravitasi ?

Jawab :

Besar gaya gravitasi antara bumi dengan benda (menggunakan rumus hukum gravitasi

Newton) :

Keterangan w = F = gaya gravitasi, G = konstanta gravitasi universal, mB =

massa bumi, mb = massa benda, r = jarak antara pusat bumi dengan pusat benda. Benda

terletak di permukaan tanah sehingga r = jari-jari bumi.

Berat benda (menggunakan rumus hukum II

Newton) :

w = m g = (1000)(9,8) = 9800 Newton

Bandingkan hasil perhitungan ini dengan hasil perhitungan sebelumnya. Nilainya hampir sama

karena adanya pembulatan. Bisa disimpulkan bahwa gaya berat benda di permukaan bumi

merupakan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda yang berada di permukaan

bumi.

2. Berapa gaya gravitasi antara bumi dengan sebuah benda yang berada pada ketinggian

10.000 meter di atas permukaan tanah ? massa bumi = 5,97 x 1024 kg, massa benda = 1000 kg,

jari-jari bumi = 6,38 x 106 meter.

Pembahasan :

Page 5: Fisika

Percepatan rata-rata gravitasi bumiDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum DiperiksaLangsung ke: navigasi, cari

Satuan percepatan rata-rata gravitasi bumi yang disimbolkan sebagai g menunjukkan rata-rata percepatan yang dihasilkan medan gravitasi pada permukaan Bumi (permukaan laut). Nilai sebenarnya percepatan gravitasi berbeda dari satu tempat ke tempat lain tergantung ketinggian dan kondisi geologi. Simbol g digunakan sebagai satuan percepatan. Dalam fisika, nilai percepatan gravitasi standar gn didefinisikan sebagai 9,806.65 m/s2 (meter per detik2), atau 32,174.05 kaki per detik2. Pada ketinggian p maka menurut International Gravity Formula,

g = 978,0495 (1+0.0052892 sin2 (p) - 0.0000073 sin2 (2p)) sentimeter per detik2. (cm/s2).

Simbol g pertama kali digunakan dalam bidang aeronautika dan teknologi ruang angkasa, yang digunakan untuk membatasi percepatan yang dirasakan oleh kru pesawat ulang-alik, disebut juga sebagai g forces. Istilah ini menjadi populer di kalangan kru proyek luar angkasa. Sekarang ini berbagai pengukuran percepatan gravitasi diukur dalam satuan g. Istilah satuan gee dan grav juga menunjuk kepada satuan ini.

Gaya gravitasi adalah gaya yang dimiliki oleh benda-benda karena massanya. Setiap benda yang memiliki massa akan menarik benda lain yang memiliki massa. Massa bumi sangat besar sehingga bumi memiliki gaya gravitasi yang besar pula. Gaya gravitasi ini berupa gaya tarik, sehingga gravitasi bumi ini mampu menarik benda-benda kecil yang berada dipermukaan bumi.

Gaya tarik bumi pada suatu benda disebut dengan berat benda. Berat benda ini didapat didefinisikan sebagai perkalian antara massa benda dengan percepatan gravitasi. Dari

Page 6: Fisika

pengukuran diketahui bahwa untuk tempat-tempat yang relatif rendah dari permukaan bumi, besar percepatan gravitasi relatif konstan. Sehingga sering dianggap percepatan gravitasi dipermukaan bumi adalah konstan yaitu g = 9,8 m/s2. Selanjutnya berat benda dirumuskan berikut.

w = m.g dimana : w= berat (N), g = perecepatan gravitasi (m/s2), dan m = massa (kg)

Gambar di atas menggambarkan berat sebuah balok. Dalam hal ini balok di anggap sebuah titik sehingga massa balok terpusat pada sumbu diagonalnya. Sedangkan arah berat selalu ke bawah menuju pusat bumi (tegak lurus bidang).

Kesimpulan video:

Di kisahkan bahwa suatu hari Newton duduk dan belajar di bawah pohon apel dan saat itu sebuah apel jatuh dari pohon tersebut. Dengan mengamati apel yang jatuh, Newton mengambil kesimpulan bahwa ada sesuatu kekuatan yang menarik apel tersebut jatuh kebawah, dan kekuatan itu yang kita kenal sekarang dengan nama gravitasi.