Gaya Gravitasi

Share
Comment 0 reply
Gaya Gravitasi

Gaya gravitasi atau gravitas merupakan gaya tarik – menarik yang berlangsung pada seluruh partikel yang memiliki massa di alam semesta.

Kata gravitasi memiliki arti salah satu dari empat gaya fundamental yang berada di alam semesta ini. Selengkapnya simak ulasan di bawah ini.

Pengertian Gaya Gravitasi

rumus gaya gravitasi

Gaya gravitasi adalah jenis gaya yang paling utama, sebab persamaannya tidak dapat diturunkan lagi menjadi bentuk gaya yang lebih sederhana (gaya fundamental).

Gravitasi ini terjadi karena massa dari suatu memberikan gaya tarik terhadap benda yang juga mempunyai massa.

Apabila dilakukan perbandingan, gravitasi maka akan berbanding lurus pada massa benda serta berbanding terbalik terhadap jarak kuadrat benda.

Gravitasi mempunyai sifat yang universal atau menyeluruh sehingga berlaku untuk seluruh benda yang ada di alam semesta.

Gravitasi ini akan mengakibatkan gaya tarik menarik antara semua partikel yang mempunyai massa, sehingga mengikuti gravitasi.

Hal itulah yang dapat menjawab seluruh fenomena alam seperti kenapa planet mengelilingi matahari dan bulan mengelilingi bumi.

Jawaban dari pertanyaan di atas sebab adanya gravitasi.

Gaya gesek bukan termasuk ke dalam gaya fundamental sebab gaya ini muncul akibat interaksi antar atom serta molekul pada kedua permukaan yang saling bergesekan.

Gaya Gravitasi dalam Relativitas Umum

pengertian gaya gravitasi dan contohnya

Apabila diartikan di dalam konsep klasik.

Gravitasi merupakan sifat yang akan timbul pada setiap benda yang mempunyai massa serta mempunyai karakteristik tarik menarik.

Yang membedakan, apabila pada relativitas umum, gravitasi ini menjadi bagian waktu dan juga ruang. Sehingga dapat diartikan sebagai dimensi tiga waktu.

Contohnya pada saat kalian meletakkan bola di permukaan yang lentur, maka permukaan itu akan dianggap sebagai ruang berdimensi dua.

Hal tersebut menimbulkan batasan di dalam gerak ruang permukaan yang hanya terlihat pada dua dimensi.

Sementara di bagian bola yang lentur, kalian dapat bisa bergerak pada tiga dimensi serta akan berkaitan dengan jalannya waktu.

Pada saat benda lentur digerakkan di bidang yang datar, maka akan mempunyai massa. Sehingga hal tersebut akan mengakibatkan benda itu bergerak ke bawah yang berarti objek bergerak secara tiga dimensi serta dipengaruhi dengan waktu.

Sehingga Albert Einstein menyimpulkan bahwa, relativitas umum adalah hubungan gerak antara tiga dimensi dengan waktu.

Rumus Gaya Gravitasi/ Hukum Gravitasi Universal Newton

gaya gravitasi newton

Untuk menghitung nilai gravitasi, kalian dapat memakai rumus yang berada di bawah ini.

Rumus Gravitasi:

F = G m1m2/ r2

Keterangan:

G = konstanta gravitasi (6.67 10-11 m3/kgs2)

m1 dan m2= massa yang ada pada kedua benda (kg)

r = jarak kedua benda (m)

F = gaya gravitasi (N) (satuan gaya)

Dalam Sistem Internasional, F diukur ke dalam newton (N), m1 serta m2 dalam satuan kilogram (kg), r dalam satuan meter (m), serta konstanta G kira – kira sama dengan 6,67 × 10−11 N m2 kg−2.

Dari persamaan tersebut maka bisa diturunkan menjadi persamaan untuk menghitung berat.

Berat dalam sebuah benda merupakan hasil kali dari massa benda tersebut dengan percepatan gravitasi bumi.

Persamaan itu dapat sebagai berikut: W = mg. w merupakan gaya berat benda tersebut.

m= massa, g = percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini berbeda – beda dari satu tempat.

Rumus Percepatan Gravitasi atau Medan Gravitasi:

g = G M/ R2

g’ = G M/(R-h)2

M’ = MV’/V

M’ = M (R-h)3/R3

g’ = g (R-h)/R

Keterangan :

g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)

g’ = percepatan gravitasi planet (m/s2)

G = konstanta gravitasi (6.67 10-11 m3/ kgs2)

R = jarak kedua benda (m)

h = ketinggian benda (m)

M = massa planet bumi (kg)

M’ = massa planet (kg)

Rumus di atas dapat kalian pakai sebagai bahan acuan dalam mengerjakan soal menghitung nilai gravitasi yang dihasilkan oleh suatu benda.

Baca juga:Listrik Statis

Contoh Soal Gaya Gravitasi

gravity

Berikut adalah beberapa contoh dari soal gaya gravitasi, diantaranya ialah sebagai berikut:

1. Ada planet A dan B dengan perbandingan masa yakni 2 : 3. Sementara untuk jari – jarinya berbanding 1:4. Apabila diketahui berat planet A adalah w, maka berapa berat benda pada planet B?

Jawaban:

Diketahui:

mA = 2
mB = 3
RA = 1
RB =4
M = m
WP = m

Jawab:

w = GMm/r2
wA = G mA m/rA2
wA = 2Gm/12
m =w/2G
wB = G mB m/rB2
wB = G3m/42
wB = 3Gm/16
wB = (3G/16) (w/2G)
wB = 3w/32

Dari perhitungan di atas dihasilkan jika berat benda B pada jarak R yaitu 3w/32.

2. Apabila dua planet masing – masing bermassa 2 x 1020 kg serta 4 x 1020 kg, memiliki jarak antara kedua pusat planet sebesar 2 x 105 km. Maka hitunglah besar gaya tarik menarik antara kedua planet tersebut!

Jawab:

m1 = 2 x 1020 kg
m2 = 4 x 1020 kg
r = 2 x 105 km = 2 x 108 m
F = Gm1.m2r2
F = 6,672.10-112.1020 x 4.1020(2.108)2
F = 1,33.1014 N

3. Perbandingan kuat terhadap medan gravitasi bumi untuk dua benda, dimana satu di permukaan bumi serta satu yang lainnya berada di ketinggian berjarak ½ R dari permukaan bumi (R = jari-jari bumi) yaitu?

Jawab:

r1 = R (di permukaan bumi)
r2 = R +  12R =  32R

Membandingkan dua persamaan medan gravitasi:

g1g2 = G.mr12
G.mr12 = r22 r12
g1g2 = (3/2.R)2
R2 = 9 : 4

Sehingga perbandingan medan gravitasinya yaitu 9 : 4

4. Bumi mengalami adanya percepatan gravitasi sebesar 9,8 m/s2. Hitunglah nilai percepatan gravitasi terhadap ketinggian R dari permukaan bumi? (R : jari-jari bumi)

Jawaban:

Diketahui:

h = R
g = 9.8 m/s2

Jawab:

g’ = G M/(R+h)2
g’ = G M/(2R) 2
g’ = g/4
g’ = 2.45 m/s2

Sehingga dapat disimpulkan jika nilai gravitasi yang berlangsung terhadap benda di ketinggian R yaitu 2.45 m/s2.

5. Diketahui terdapat 2 planet yang bermassa berbeda yakni 4 × 1020 kg serta 2 × 1020 kg. Kedua planet tersebut mempunyai jarak 2×105 km. Berapa besar gaya gravitasi diantara kedua planet tersebut?

Jawab:

m1 = 2 x 1020 kg
m2 = 4 x 1020 kg
r = 2 x 105 km = 2 x 108 m
F = G m1.m2r2
F = 6,672.10-11 2.1020 x 4.1020(2.108)2
F = 1,33.1014 N

Artikel Lainnya
Mungkin kamu juga suka artikel ini.