HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI (rangkuman materi dan contoh soal)

HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI (rangkuman materi dan contoh soal)

Fisika sekolah madrasah blog

# GAYA GRAVITASI antar dua benda atau planet

  

Dimana, F = gaya  gravitasi (N)

M = m = massa (kg)

r = jarak dari pusat massa (m)

G = tetepan gravitasi yang besarnya 6,67x10^-11 dalam satuan SI

# Kuat medan gravitasi dan percepatan gravitasi

Kuat medan gravitasi atau percepatan gravitasi adalah gaya gravitasi per satuan massa.

Dimana g adalah kuat medan atau percepatan gravitasi (m/s²)

# Energi potensial gravitasi dan potensial gravitasi
# Energi potensial (Ep)

# Potensial gravitasi (V) 

Catatan:

Ø  untuk F dan G adalah besaran vektor penjumlahan/resultan F atau g menggunakan aturan penjumlahan vektor

Ø  Energi potensial gravitasi antara dua benda merupakan besaran sekalar.

Ø  Pada medan gravitasi berlaku hukum kekekalan energi:

Em = tetap.

Ep₁ + Ek₁ = Ep₂ + Ek₂

# Hukum Kepler

Hukum Kepler ada tiga:

1. pertama menjelaskan bentuk orbit planet mengitari matahari yaitu ellips, dimana matahari berada disalah satu pusat elips

2. kedua tentang kecepatan orbit, bahwa pada waktu yang sama suatu planet menyapu luas juring yang sama

3. ketiga tentang hubungan jari-jari dan periode revolusi orbit planet terhadap matahari.

# Gerak satelit

# kecepatan orbit satelit

Gerak satelit pada ketinggian h agar bisa tetap mengorbit planet harus memiliki kecepatan orbit sebesar:

v= laju satelit

R = jari-jari bumi (m)

go = percepatan gravitasi bumi di permuakaan (10 atau 9,8 m/s2)

h = ketinggian satelit dari permukaan bumi

# Kecepatan landas roket / satelit

    Baca juga: soal latihan dan pembahasan gravitasi newton

  

CONTOH SOAL

1. Berat astronot di permukaan bumi adalah 800 N. jika astronot itu dengan roket meninggalkan bumi hingga mengorbit pada ketinggian R (R = jari-jari bumi= 6.380 km). G = 6,67.10^-11 Nm²kg^-2. Berapakah berat astronot tersebut pada orbit tersebut?

Penyelesaian:

R1 = R = 6.380 km = 6,38.10⁶m        

R2 = R + R = 2 x 6,38.10⁶ m

F1 = 800 N

F2 = ?

Berat astronot merupakan gaya gravitasi bumi. Sehingga sebanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua

2. sebuah Planet memiliki jarak orbit ke matahari yang diperkirakan sama dengan empat kali jarak orbit bumi ke matahari. Periode revolusi bumi mengelilingi matahari adalah 1 tahun. Berapa periode planet tersebut untuk mengelilingi matahari?

Penyelesaian:

R_B = R

T_B = 1 tahun

R_x = 4 R

T_x = ?

dengan hukum III Kepler, periode planet dapat dicari

T₂² = 4³

T² = 64

T = 8 tahun

Baca: soal latihan dan pembahasan gravitasi newton