Tutorial Fisika edisi kali ini akan membicarakan tentang gaya gravitasi. Setiap benda yang memiliki massa yang ada dalam alam semesta ini pasti memiliki gaya gravitasi.
Kita bahkan sudah mempelajari apa itu gaya gravitasi sejak dingklik sekolah dasar dan mengerti asal-usul penemu dari gaya gravitasi tersebut dan juga penerapan aturan gaya gravitasi dalam kehidupan sehari-hari seperti : fungsi dari gravitasi matahari yang menjadikan benda-benda langit berada pada orbit masing-masing dalam mengitari matahari, kita juga mampu mengkalkulasikan massa bumi dengan menggunakan nilai konstanta gravitasi lazim .
Nah dalam materi gaya gravitasi kali ini, kita akan meringkas beberapa poin penting wacana gaya gravitasi berupa :
- Definsi gaya gravitasi
- Penemu gaya gravitasi
- Rumus Gaya Gravitasi
- Rumus Kuat Medan Gravitasi
- Rumus Energi Potensial Gravitasi
- Rumus Potensial Gravitasi
- Rumus Kecepatan Orbit Benda Langit
- Hukum Kepler
Apa itu Gaya Gravitasi ?
Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang memiliki massa di alam semesta.Gravitasi matahari menyebabkan benda-benda langit berada pada orbit masing-masing dalam mengitari matahari.
Karena kita menempati bumi, maka yang sering dikemukan yaitu tentang gaya gravitasi bumi.Gaya gravitasi bumi adalah gaya tarik yang sebabkan oleh bumi yang arahnya menuju pusat bumi. Makara penyebab buah kelapa dan buah mangga jatuh dari pohonnya ialah alasannya gaya gravitasi bumi
Penemu Gaya Gravitasi
Isaac Newton dianggap selaku penemu pertama kali gaya gravitasi. Isaac Newton ialah spesialis fisika dan matematikawan asal Inggris bernama Isaac Newton (1642-1727) yang memperoleh gaya gravitasi saat beliau mengamati peristiwa apel jatuh. Ketika itu dia berpikir ada sebuah gaya belum dimengerti yang mengakibatkan benda yang awalnya membisu menjadi bergerak
Rumus Gaya Gravitasi
Newton menyimpulkan, bahwa gaya gravitasi atau gaya tarik-menarik mampu berlaku secara universal dan seimbang oleh massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda, dan dirumuskan:
Dimana
- F yakni gaya tarik (N)
- m1 dan m2 ialah massa benda (kg)
- r adalah jarak antara sentra benda (m)
- G yakni konstanta gravitasi lazim yang besarnya 6,67×10-11 Nm2/kg2
Rumus Percepatan Gravitasi atau Kuat Medan Gravitasi
Benda akan tertarik oleh gaya gravitasi benda lain atau planet jika benda tersebut berada dalam pengaruh medan gravitasi. Medan gravitasi ini akan memberikan besarnya percepatan gravitasi dari suatu benda di sekeliling benda lain atau planet. Besar medan gravitasi atau percepatan gravitasi dapat dirumuskan sebagai berikut :
Keterangan:
- g : medan gravitasi atau percepatan gravitasi (m/s2)
- G : tetapan gravitasi (6,67×10-11 Nm2/kg2)
- M : massa dari suatu planet atau benda (kg)
- r : jarak suatu titik ke sentra planet atau pusat benda (m)
Besarnya besar lengan berkuasa medan gravitasi (g) seimbang dengan massa bumi (M) dan berbanding terbalik dengan jarak benda(r) ke pusat bumi mampu dirumuskan:
Keterangan:
- g : medan gravitasi atau percepatan gravitasi (m/s2)
- M : massa dari suatu planet atau benda (kg)
- r : jarak suatu titik ke sentra planet atau sentra benda (m)
Rumus Energi Potensial Gravitasi
Energi Potensial Gravitasi (EP) ialah perjuangan yang diperlukan untuk memindahkan sebuah benda dari titik jauh tak terhingga ke sebuah titik, dapat dirumusukan sebagai berikut:
Dimana
- EP adalah energi memiliki peluang gravitasi (J)
- m adalah massa benda pertama (kg)
- M yaitu massa benda keuda, sering dianggap selaku massa dari sebuah planet atau bumi (kg)
- r yaitu jarak antara sentra benda (m)
- G yaitu konstanta gravitasi umum yang besarnya 6,67×10-11 Nm2/kg2
Rumus Potensial Gravitasi
Potensial Gravitasi yaitu energi berpotensi gravitasi tiap satuan massa benda yang dipindahkan mampu dirumuskan:
V = G M r
Keterangan
- V ialah memiliki potensi gravitasi (J/kg)
- EP yakni energi potensial gravitasi (J)
- M ialah massa benda pertama (kg)
- m ialah massa benda kedua (kg)
- r yakni jarak benda (m)
Potensial gravitasi ialah besaran skalar. Jika terdapat lebih dari satu benda, maka total memiliki potensi gravitasi di sebuah titik akan sama dengan penjumlahan memiliki potensi gravitasi dari tiap benda yang ada, dimana secara matematis dapat dirumuskan :
Keterangan:
- Vt yakni memiliki potensi gravitasi pada sebuah titik (J/kg)
- V1 yaitu memiliki peluang gravitasi pada benda pertama
- V2 yakni berpotensi gravitasi pada benda kedua
- V3 yaitu memiliki potensi gravitasi pada benda ketiga
- Vn adalah berpeluang gravitasi pada benda ke-n
Kecepatan Orbit Benda Langit
Benda yang bermassa m mengitari planet yang bermassa M dan jarak antara benda dan planet yakni r,maka benda akan mengalami gaya sentripetal yang besarnya sama dengan gaya tarik planet, dimana rumusnya yakni :
Keterangan:
- v ialah kecepatan satelit (m/s)
- M yaitu massa bumu (kg)
- R ialah jari-jari bumi (m)
- h yaitu tinggi satelit diatas permukaan bumi (m)
- G ialah konstanta gravitasi lazim yang besarnya 6,67×10-11 Nm2/kg2
Hukum Kepler
Hukum I
Sebuahplanet bergerak mengitari matahari dalam orbit elips, dengan matahari berada pada salah satu konsentrasi elips
Hukum II
Garis lurus antara matahari dengan planet menyapu luasan yang serupa untuk waktu yang sama
Hukum III
Kuadrat kurun revolusi planet sebanding dengan pangkat tiga jarak rata rata antara Matahari dengan planet
