CATATAN FISIKA KELAS 10 : HUKUM GRAVITASI NEWTON

Sumber : www.canva.com

(1) HUKUM GRAVITASI NEWTON

"Setiap dua benda bermassa mengalami gaya tarik menarik yang besarnya sebanding dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya”

Gaya gravitasi adalah gaya tarik-menarik dua atau lebih benda bermassa

Secara matematis persamaan hukum gravitasi Newton ditulis :

F = gaya gravitasi (N)
m = massa benda (kg)
G = konstanta gravitasi (Nm²/kg² = 6,672 x 10⁻¹¹Nm²kg⁻²)
r = jarak kedua benda dari pusat massa benda (m)

(2) RESULTAN GAYA GRAVITASI
(a) Membentuk sudut 90⁰

(b)Membentuk sudut selain 90⁰

(3) MEDAN GRAVITASI

Daerah disekitar benda bermassa yang masih dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Benda lain bermassa yang berada dalam medan tersebut akan mengalami gaya gravitasi. Kuat medan gravitasi (g) didefenisikan sebagai gaya gravitasi per satuan massa benda yang dirumuskan :

Kuat medan gravitasi disebut juga percepatan gravitasi (g)
Kuat medan gravitasi di ketinggian tertentu di atas permukaan bumi dapat dirumuskan :

(4) ENERGI POTENSIAL GRAVITASI

Jumlah energi pada suatu objek yang ditempatkan dalam medan gravitasi. Secara matematis ditulis :

EP = Energi potensial gravitasi (J)

m = massa (kg)
G = konstanta gravitasi (6,672 x 10⁻¹¹ Nm²kg⁻²)

Tanda (-) menunjukkan untuk membawa benda bermassa m ke tempat jauh tak hingga dibutuhkan usaha/energi

(5) POTENSIAL GRAVITASI

Usaha untuk memindahkan benda bermassa m dari kedudukan tak hingga ke jarak r dari suatu titik acuan

(6) APLIKASI HUKUM GRAVITASI NEWTON
(a) Perbandingan percepatan gravitasi antara dua planet

Hubungan massa dan rapat massa (ρ)

(a) Kelajuan benda mengorbit planet

Gaya gravitasi berperan sebagai gaya sentripetal agar sebuah benda tetap berada pada orbitnya.

g = percepatan gravitasi ( m/s² )

R = jari-jari planet (m)

(b) Kelajuan minimum sebuah benda agar terlepas dari pengaruh gravitasi

Sebuah benda yang dilempar vertikal ke atas agar dapat terlepas dari pengaruh gaya gravitasi, benda harus diberikan energi kinetik minimum sama dengan energi potensial gravitasi.

V = kelajuan minimal (m/s)

M = massa planet (kg)

R = jari-jari planet (m)

(7) HUKUM KEPLER

Hukum 1 Kepler

Menjelaskan tentang bentuk lintasan orbit planet yang mengelilingi matahari

“Setiap planet bergerak mengelilingi matahari dalam lintasan berbentuk elips dan matahari terletak di salah satu titik fokusnya”

Hukum 2 Kepler

Menjelaskan bahwa kecepatan orbit suatu planet akan lebih lambat ketika planet berada di titik terjauh dari matahari (aphelium)

"garis yang menghubungkan matahari dengan planet dalam selang waktu yang sama menghasilkan luas juring yang sama"

Hukum 3 Kepler

Menjelaskan tentang periode revolusi planet-planet dalam memgelilingi matahari. Periode revolusi planet lebih lama ketika planet berada di titik aphelium dan periode nya lebih cepat saat berada di titik perhelium

“Kuadrat revolusi planet yang mengitari matahari sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet ke matahari”