Konon ketika Newton bersandar di bawah pohon, Dia kejatuhan apel. Dari sini, dia berfikir mengapa buah apel jatuh ke Bumi sedangkan bulan tidak. Dari fenomena ini, Newton merumuskan Hukum Gravitasi Universal. Melalui hukum ini, Newton menyatakan bahwa setiap benda bermassa akan saling tarik-menarik dengan suatu gaya yang besarnya sebanding dengan perkalian dari kedua massa benda tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat dari jarak antar pusat massanya. Sebagai faktor proporsinalitas ada konstanta gravitasi universal. Konstanta ini sering disimbolkan sebagai G, nilainya adalah 6.67x10¯¹¹ N.m²/Kg².
Dengan demikian, jika di suatu ruang terdapat 2 objek bermassa. Maka objek 1 akan tertarik menuju objek 2, pada saat yang sama, objek 2 juga tertarik menuju objek 1. Dengan gaya yang sama, namun arahnya berbeda. Jika di ruang tersebut terdapat beberapa objek. Maka, setiap objek akan bekerja lebih dari 1 gaya. 2 gaya atau lebih yang bekerja pada objek yang sama pada saat yang sama memiliki resultan gaya. So, untuk mendapatkan nilai gaya yang bekerja pada salah satu objek, kita bisa menerapkan konsep resultan vektor.
Istilah lain yang cukup penting pada bab ini adalah kuat medan gravitasi. Besaran ini dapat didefinisikan sebagai seberapa kuat medan gravitasi pada titik tertentu. So, Setiap benda dengan massa berbeda akan memiliki nilai kuat medan gravitasi yang sama bila berada pada titik yang sama. Pada penelitian lebih lanjut, nilai kuat medan gravitasi sama dengan nilai percepatan gravitasi. Dengan demikian, Hukum Gravitasi Universal Newton nantinya akan terkait dengan Hukum Gerak Newton, karena adanya nilai percepatan ini.
Jika jarak benda cukup dekat, maka percepatan akibat medan gravitasi Bumi merupakan percepatan tangensial. Percepatan ini merupakan percepatan yang menyebabkan objek bergerak lurus. Dengan demikian, objek akan tertarik menuju objek lain dalam lintasan lurus. Seperti apel yang jatuh dari pohon. Apel menempuh lintasan lurus karena apel mengalami percepatan tangensial. Gerak seperti ini dikenal sebagai gerak vertikal ke bawah atau gerak jatuh bebas tergantung dengan kecepatan awalnya.
Jika jarak benda cukup jauh, maka percepatan akibat medan gravitasi Bumi merupakan percepatan sentripetal. Percepatan ini merupakan percepatan yang menyebabkan objek bergerak rotasi. Dengan demikian, objek akan tertari menuju objek lain dalam lintasan berbentuk lingkaran. Seperti Bulan berputar mengitari Bumi lintasannya adalah lingkaran. Demikian juga Bumi berputar mengitari Matahari, dan seterusnya. Gerak seperti ini dikenal sebagai gerak melingkar.
Di waktu yang lain, Kepler menggunakan data dari Tyco Brahe berhasil merumuskan hukum pergerakan planet-planet yang dikenal sebagai Hukum Kepler. Hukum ini terdiri dari 3 bagian. Secara umum hukum Kepler membahas tentang bentuk orbit planet, kecepatan angular planet, dan periode planet. Ternyata hukum Kepler juga bisa diperoleh dari Hukum Newton tanpa perlu olah data. Dari sini, Kita akan mengenal metode induktif dan metode deduktif dalam fisika.
Berikut adalah beberapa soal terkait besaran fisika dalam bab Hukum Gravitasi Universal Newton, meliputi: Gaya gravitasi, kuat medan gaya gravitasi, energi potensial gravitasi, energi kinetik, orbit planet, massa planet, periode planet, dan fenomena antariksa pada umumnya. Soal ini dapat digunakan sebagai persiapan dalam menghadi ujian tulis sekolah, ujian semester, latihan soal, latihan UTBK, ujian masuk, dan sebagainya.
Dengan demikian, jika di suatu ruang terdapat 2 objek bermassa. Maka objek 1 akan tertarik menuju objek 2, pada saat yang sama, objek 2 juga tertarik menuju objek 1. Dengan gaya yang sama, namun arahnya berbeda. Jika di ruang tersebut terdapat beberapa objek. Maka, setiap objek akan bekerja lebih dari 1 gaya. 2 gaya atau lebih yang bekerja pada objek yang sama pada saat yang sama memiliki resultan gaya. So, untuk mendapatkan nilai gaya yang bekerja pada salah satu objek, kita bisa menerapkan konsep resultan vektor.
Istilah lain yang cukup penting pada bab ini adalah kuat medan gravitasi. Besaran ini dapat didefinisikan sebagai seberapa kuat medan gravitasi pada titik tertentu. So, Setiap benda dengan massa berbeda akan memiliki nilai kuat medan gravitasi yang sama bila berada pada titik yang sama. Pada penelitian lebih lanjut, nilai kuat medan gravitasi sama dengan nilai percepatan gravitasi. Dengan demikian, Hukum Gravitasi Universal Newton nantinya akan terkait dengan Hukum Gerak Newton, karena adanya nilai percepatan ini.
Jika jarak benda cukup dekat, maka percepatan akibat medan gravitasi Bumi merupakan percepatan tangensial. Percepatan ini merupakan percepatan yang menyebabkan objek bergerak lurus. Dengan demikian, objek akan tertarik menuju objek lain dalam lintasan lurus. Seperti apel yang jatuh dari pohon. Apel menempuh lintasan lurus karena apel mengalami percepatan tangensial. Gerak seperti ini dikenal sebagai gerak vertikal ke bawah atau gerak jatuh bebas tergantung dengan kecepatan awalnya.
Jika jarak benda cukup jauh, maka percepatan akibat medan gravitasi Bumi merupakan percepatan sentripetal. Percepatan ini merupakan percepatan yang menyebabkan objek bergerak rotasi. Dengan demikian, objek akan tertari menuju objek lain dalam lintasan berbentuk lingkaran. Seperti Bulan berputar mengitari Bumi lintasannya adalah lingkaran. Demikian juga Bumi berputar mengitari Matahari, dan seterusnya. Gerak seperti ini dikenal sebagai gerak melingkar.
Di waktu yang lain, Kepler menggunakan data dari Tyco Brahe berhasil merumuskan hukum pergerakan planet-planet yang dikenal sebagai Hukum Kepler. Hukum ini terdiri dari 3 bagian. Secara umum hukum Kepler membahas tentang bentuk orbit planet, kecepatan angular planet, dan periode planet. Ternyata hukum Kepler juga bisa diperoleh dari Hukum Newton tanpa perlu olah data. Dari sini, Kita akan mengenal metode induktif dan metode deduktif dalam fisika.
Berikut adalah beberapa soal terkait besaran fisika dalam bab Hukum Gravitasi Universal Newton, meliputi: Gaya gravitasi, kuat medan gaya gravitasi, energi potensial gravitasi, energi kinetik, orbit planet, massa planet, periode planet, dan fenomena antariksa pada umumnya. Soal ini dapat digunakan sebagai persiapan dalam menghadi ujian tulis sekolah, ujian semester, latihan soal, latihan UTBK, ujian masuk, dan sebagainya.
SOAL GRAVITASI NEWTON
- Bumi berputar mengitari matahari dalam radius rata-rata 149.6 juta Km. Berapakah gaya gravitasi yang dikerahkan Matahari terhadap Bumi?
(massa Matahari adalah 1.99x10³⁰ Kg, massa Bumi adalah 5.97x10²⁴ Kg, Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 1.20 x 10²² Newton
- B. 3.54 x 10²² Newton
- C. 3.29 x 10²³ Newton
- D. 8.04 x 10²³ Newton
- E. 1.02 x 10²⁴ Newton
- Bumi merupakan salah satu objek bermassa. Berapakah kuat medan gravitasi pada suatu titik yang berada 100 Km di atas permukaan bumi?
(massa Bumi adalah 5.97x10²⁴ Kg, radius Bumi adalah 6.37x10⁶ m, Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 0.85 N/Kg
- B. 3.26 N/Kg
- C. 6.87 N/Kg
- D. 9.51 N/Kg
- E. 11.25 N/Kg
- Sebuah planet berputar mengelilingi Rigel dengan periode 8 tahun. Berapakah jarak rata-rata planet tersebut dari pusat orbit?
(massa Rigel adalah 4.2x10³¹ Kg, Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 1.66x10¹² meter
- B. 2.36x10¹² meter
- C. 4.85x10¹² meter
- D. 7.25x10¹² meter
- E. 9.81x10¹² meter
- Sebuah satelit 250 Kg berputarmMengitari Bumi pada jarak 500 Km di atas permukaan Bumi. Berapakah kecepatan orbitnya?
(massa Bumi adalah 5.97x10²⁴, Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 1563.1 m/s
- B. 2598.4 m/s
- C. 7613.3 m/s
- D. 10252.1 m/s
- E. 12653.4 m/s
- Sebuah satelit bermassa 150 Kg berputar mengitari Bumi pada jarak 400 Km di atas permukaan Bumi. Berapakah periode dari satelit ?
(massa Bumi adalah 5.97x10²⁴, Radius Bumi adalah 6370 Km, Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 0.6 Jam
- B. 0.82 Jam
- C. 1.1 Jam
- D.1.26 jam
- E. 1.5 Jam
- Miranda salah satu bulan Uranus memiliki jarak orbit rata-rata 129 ribu Km dan periodenya 1.41 hari.Titania bulan Uranus yang lain memiliki jarak orbit rata-rata 436 rb Km, Berapakah periode dari Titania?
(Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 4.96 hari
- B. 8.76 hari
- C. 12.2 hari
- D.15.0 hari
- E. 24.9 hari
- Bulan memiliki massa 7.34x10²² Kg dan berjari-jari 1737 Km. Berapakah kecepatan minimal suatu objek dipermukaan Bulan untuk menginggalkan permukaan Bulan?
(Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 986.3 m/s
- B. 1524.9 m/s
- C. 1894.8 m/s
- D. 2372.8 m/s
- E. 2500 m/s
- Bulan berputar mengitari Bumi dengan periode 27.3 hari. Berapakah perkiraan massa Bumi?
(Radius Bulan adalah 3.84x10⁸ meter, Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 6.01x10²⁴ Kg
- B. 8.251x10²⁴ Kg
- C. 5.37x10²⁵ Kg
- D.7.29x10²⁵ Kg
- E. 9.88x10²⁵ Kg
- Sebuah bola ditembakkan vertikal ke atas dari permukaan Bumi dengan kelajuan 1 Km/s. Berapakah tinggi maksimum yang dapat dicapai oleh bola?
(massa Bumi adalah 5.97x10²⁴, Radius Bumi adalah 6.38x10⁶ m Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 10 Km
- B. 20 Km
- C. 50 Km
- D. 60 Km
- E. 80,5 K0
- Sebuah satelit 320 Kg berputar mengitari Bumi pada jarak 620 Km di atas permukaan Bumi. Berapakah energi potensial gravitasi dari satelit?
(massa Bumi adalah 5.97x10²⁴, Radius Bumi adalah 6370 Km Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 1.82x10¹⁰ Joule
- B. 1.54x10¹⁰ Joule
- C. -0.25x10¹⁰ Joule
- D.-1.54x10¹⁰ Joule
- E. -1.82x10¹⁰ Joule
- Sebuah satelit 350 Kg mengorbit Bumi pada jarak 800 Km di atas permukaan Bumi. Berapakah energi kinetik dari satelit?
(massa Bumi adalah 5.97x10²⁴, Radius Bumi adalah 6370 Km Tetapan Gravitasi Universal adalah 6.67x10¯¹¹ N m²/Kg²)- A. 3.25x10⁹ Joule
- B. 9.72x10⁹ Joule
- C. 0.52x10⁹ Joule
- D. -9.72x10⁹ Joule
- E. -3.25x10⁹ Joule
Komentar
Posting Komentar