Pembahasan tentang Pengertian, Rumus dan juga Contoh Soal √ terkait Gaya Gravitasi √ yang mudah untuk dipelajari.
Ketika Anda mencoba untuk melompat sekuat tenaga untuk melompat, maka akan selalu kembali ke permukaan. Untuk mengalahkan gravitasi bumi ketika ingin ke luar angkasa dibutuhkan teknologi yang bernama roket.
Akibat perbedaan gravitasi, seorang astronot harus menggunakan baju khusus untuk dapat bertahan hidup di luar angkasa.
Agar bisa lebih paham, silahkan simak penjelasan dari Cryptowi dibawah ini.
Pengertian Gaya Gravitasi
Gaya gravitasi merupakan jenis gaya yang paling utama, karena persamaannya tidak bisa diturunkan lagi menjadi bentuk yang lebih sederhana. Gravitasi timbul akibat massa sebuah benda yang memberikan gaya tarik pada benda yang memiliki massa.
Jika dilakukan perbandingan, gravitasi akan berbanding lurus terhadap massa benda dan akan berbanding terbalik pada jarak kuadrat benda.
Gravitasi memiliki sifat yang menyeluruh atau universal sehingga berlaku untuk semua benda yang terdapat di alam semesta.
Gravitasi mengakibatkan gaya tarik menarik antara seluruh partikel yang memiliki massa, sehingga mengikuti gravitasi.
Hal inilah yang menjawab semua fenomenal seperti mengapa bulan mengelilingi bumi atau planet mengelilingi matahari. Jawaban dari semua itu adalah karena gravitasi.
Baca juga: Hukum Newton
Gaya Gravitasi dalam Relativitas Umum
Jika didefinisikan dalam konsep klasik.
gravitasi adalah sifat yang akan muncul pada setiap benda yang memiliki massa dan memiliki karakteristik tarik menarik.
Bedanya, jika dalam relativitas umum, gravitasi merupakan bagian waktu serta ruang. Sehingga bisa didefinisikan sebagai dimensi tiga waktu.
Contohnya ketika Anda meletakkan bola pada permukaan yang lentur, mama permukaan tersebut akan dianggap sebagai ruang berdimensi dua.
Hal ini menyebabkan batasan pada gerak ruang permukaan hanya terlihat dalam dua dimensi.
Sedangkan pada bagian bola yang lentur, Anda bisa bergerak dalam tiga dimensi dan akan berhubungan dengan jalannya waktu.
Ketika benda lentur digerakkan pada bidang datar maka akan memiliki massa sehingga mengakibatkan benda tersebut bergerak ke bawah yang artinya objek bergerak secara tiga dimensi dan dipengaruhi waktu.
Relativitas umum merupakan hubungan gerak antara tiga dimensi dengan waktu. Adapun ilmuwan yang menyimpulkan tentang hal tersebut adalah Albert Einstein.
Simak juga Materi: Gaya Pegas
Rumus Gaya Gravitasi
Untuk menghitung nilai gravitasi, Anda bisa menggunakan rumus di bawah ini.
F = G m1m2/r2
Keterangan :
m1 & m2 = massa kedua benda (kg)
r = jarak kedua benda (m)
G = konstanta gravitasi (6.67 10-11 m3/kgs2)
F = gaya gravitasi (N)
Medan Gravitasi atau Percepatan 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)
R = jarak kedua benda (m)
h = ketinggian benda (m)
G = konstanta gravitasi (6.67 10-11 m3/kgs2)
M = massa planet bumi (kg)
M’ = massa planet (kg)
Rumus di atas bisa Anda gunakan sebagai bahan acuan untuk mengerjakan berbagai soal guna menghitung nilai gravitasi yang dihasilkan oleh sebuah benda.
Simak juga Materi: Gaya Gesek
Contoh Soal Gaya Gravitasi
- Bumi mengalami percepatan gravitasi sebesar 9,8 m/s2. Berapa nilai percepatan gravitasi pada ketinggian R dari permukaan bumi? (R = jari-jari bumi)
Jawaban :
Diketahui
h = R
g = 9.8 m/s2
Penyelesaian
g’ = G M/(R+h)2
g’ = G M/(2R) 2
g’ = g/4
g’ = 2.45 m/s2
Sehingga bisa disimpulkan bahwa nilai gravitasi yang terjadi di benda pada ketinggian R adalah 2.45 m/s2.
- Terdapat planet P serta Q dengan perbandingan masa yaitu 2 : 3. Sedangkan untuk jari-jaringa berbanding 1:4. Jika diketahui berat planet P merupaka w, berapa berat benda pada planet B?
Jawaban :
Diketahui
mP = 2
mQ = 3
RP = 1
RQ =4
M = m
WP = m
Penyelesaian
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 bahwa berat benda B pada jarak R adalah 3w/32.
- Diketahui ada 2 planet dengan massa yang berbeda yaitu 4×1020 kg dan 2×1020 kg. Kedua planet ini memiliki jarak 2×105 km. Berata besar gaya gravitasi antara dua planet?
Jawaban :
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
- Perbandingan kuat medan gravitasi bumi untuk dua benda, yang satu di permukaan bumi dan satu lagi di ketinggian yang berjarak ½ R dari permukaan bumi (R = jari-jari bumi) adalah…
Jawaban :
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
Jadi perbandingan medan gravitasinya adalah 9 : 4
Pembahasan tentang pengertian, rumus dan juga contoh soal akan memudahkan Anda untuk bisa lebih memahami konsep gaya gravitasi dengan lebih baik. Penerapan rumus gravitasi akan membantu Anda untuk menghitung besar gaya yang ditimbulkan.
