GRAVITASI

Assalamu'alaikum wr wb

Alhamdulillah,, setelah liburan satu tahun, kita berjumpa lagi untuk mempelajari teori gravitasi. Berikut ini beberapa bahasan dalam teori gravitasi yang dipelajari di SMA Kelas  X.

1. Gaya Gravitasi (dijelaskan singkat pada gambar di atas)


2 Medan Gravitasi (dijelaskan singkat pada gambar di atas)

3. Energi Potensial gravitasi (Ep) dan Potensial Gravitasi

Energi potensial gravitasi di bumi adalah besarnya energi yang dibutuhkan untuk melempar suatu benda bermassa m menuju tempat yang jauh tak terhingga sehingga benda tersebut tidak tertarik lagi ke bumi.

4. Potensial gravitasi

Potensial Gravitasi adalah energi potensial gravitasi tiap satuan massa.

5. Kelajuan Lepas (v_L)

Adalah kelajuan suatu benda yang dilempar dari permukaan bumi namun tidak kembali lagi ke bumi .

Untuk menentukan kelajuan lepas kita gunakan hukum kekekalan energi mekanik.

G = 6,67 X 10^-11 Nm²kg^-2

M = massa bumi (6 x 10²⁴ kg)

r_BM = jari-jari bumi ( 6,4 x 10⁶ m)

dengan memasukkan nilai di atas, diperoleh kelajuan lepas di permukaan bumi adalah :

V_l = 11.183 m/s.

6. Kelajuan Planet dan satelit

Suatu planet mengitari matahari karena pengaruh gaya gravitasi. Karena planet dianggap bergerak melingkar, maka gaya gravitasi yang bekerja pada planet sama dengan gaya sentripetalnya

7. Penentuan Massa Matahari

Penentuan massa matahari didasarkan pada gerak bumi mengelilingi matahari, bahwa gaya gravitasi bumi sama dengan gaya sentripetalnya.

Silakan masukkan angkanya

r = jarak  bumi terhadap matahari = 150 x 10⁹ m

T = periode bumi berevolusi mengelilingi matahari =   

       (365 hari x 24 jam x 3600 ) detik   =……

didapat Massa matahari adalah 2 x 10³⁰ kg.

8. Hukum Keppler

Hukum Keppler membahas gerak planet-planet mengelilingi matahari. Ada 3 macam hukum Keppler.

a.     Hukum I Keppler

“Planet-planet bergerak mengelilingi matahari dalam lintasan berbentuk ellipse, di mana matahari terletak di salah satu titik fokusnya”

b.       Hukum II Keppler

‘Dalam rentang waktu yang sama, suatu planet menyapu bidang yang sama terhadap matahari.”

c.        Hukum III Keppler

Untuk semua planet, kuadrat periodenya (T²) sebanding dengan pangkat tiga jaraknya (R³)  terhadap matahari”.

 
EVALUASI PEMAHAMAN :

Untuk lebih memahami lagi konsep Gravitasi, silakan dijawab beberapa pertanyaan berikut !
Jawaban diketik dengan Ms.Word font Arial ukuran 11, persamaan matematika menggunakan equation, lalu diemailkan ke : ruddy.albayan@gmail.com



SESI KESATU

1.   Dua buah benda bermassa m₁ dan m₂ berjarak R satu sama lain, mengalami gaya tarik menarik sebesar F. Jika m₁ diubah menjadi 1/3 kali semula sedangkan m₂ menjadi 2 semula dan kedua benda dijauhkan sehingga berjarak 3  R, maka gaya tarik menariknya menjadi....

2.   Benda A (4 kg) berada pada jarak 2 m dari benda B (9 kg). Sedangkan benda C (3 kg)  berada di antara benda A dan B. Jika gaya gravitasi pada benda C sama dengan nol berarti jarak antara benda A dan C adalah....

3.   Permukaan bumi memiliki medan gravitasi  10 m/s². Tentukan besar medan gravitasi di permukaan planet X yang memliki massa 4 kali massa bumi, dan ukuran jari-jari 1/2 jari-jari bumi!

4.   Sebuah satelit bumi mengorbit setinggi 900 km di atas permukaan bumi. Jika jari-jari bumi 6400 km dan gerak satelit dianggap melingkar beraturan, maka kelajuannya adalah....

5.   Gaya gravitasi yang dialami oleh sebuah roket pada ketinggian h dari permukaan bumi ternyata berharga setengah dari gaya gravitasi yang dialami jika berada tepat di permukaan bumi. Harga h adalah….

6.   Berikan  komentarmu tentang perkembangan ekspedisi ke luar angkasa yang dilakukan sampai saat ini !

SESI KEDUA

1.   Dua buah benda bermassa m₁ dan m₂ berjarak R satu sama lain, mengalami gaya tarik menarik sebesar F. Jika m₁ diubah menjadi 5 kali semula sedangkan m₂ menjadi 3 semula dan kedua benda dijauhkan sehingga berjarak 4 R, Tentukan  perbandingan gaya tarik menarik gravitasi awal dan akhir !

2.   Benda A (81 kg) berada pada jarak 24 m dari benda B (9 kg). Sedangkan benda C (3 kg)  berada di antara benda A dan B. Jika gaya gravitasi pada benda C sama dengan nol berarti jarak antara benda A dan C adalah....

3.   Permukaan bulan memiliki medan gravitasi  2 m/s². Tentukan besar medan gravitasi di permukaan planet KRIPTON yang memliki massa 20 kali massa bulan, dan ukuran jari-jari 4 jari-jari bulan!

4.   Sebuah satelit bumi mengorbit setinggi 1800 km di atas permukaan bumi. Jika jari-jari bumi 6400 km dan gerak satelit dianggap melingkar beraturan, maka kelajuannya adalah....

5.   Gaya gravitasi yang dialami oleh sebuah roket pada ketinggian h dari permukaan bumi ternyata berharga 1/9 dari gaya gravitasi yang dialami jika berada tepat di permukaan bumi. Harga h adalah….

6.   Berikan  komentarmu tentang perkembangan ekspedisi ke luar angkasa yang dilakukan sampai saat ini !


SESI KETIGA

1.   Dua buah benda bermassa m₁ dan m₂ berjarak R satu sama lain, mengalami gaya tarik menarik sebesar F. Jika m₁ diubah menjadi 1/3 kali semula sedangkan m₂ menjadi 2 semula dan kedua benda dijauhkan sehingga berjarak 3  R, maka gaya tarik menariknya menjadi....

2.   Benda A (4 kg) berada pada jarak 2 m dari benda B (9 kg). Sedangkan benda C (3 kg)  berada di antara benda A dan B. Jika gaya gravitasi pada benda C sama dengan nol berarti jarak antara benda A dan C adalah....

3.  Permukaan bumi memiliki medan gravitasi  10 m/s². Tentukan besar medan gravitasi di permukaan planet X yang memliki massa 4 kali massa bumi, dan ukuran jari-jari 1/2 jari-jari bumi!

4.   Sebuah satelit bumi mengorbit setinggi 900 km di atas permukaan bumi. Jika jari-jari bumi 6400 km dan gerak satelit dianggap melingkar beraturan, maka kelajuannya adalah....

5.   Sebuah benda yang diletakkan di permukaan bumi yang berjari-jari R memiliki berat sebesar 360 N. jika diletakkan pada ketinggian 2R dari permukaan bumi, maka berat benda menjadi…

6.   Berikan  komentarmu tentang perkembangan ekspedisi ke luar angkasa yang dilakukan sampai saat ini !