Hukum Gravitsi Umum
-
Upload
dewi-purwati -
Category
Education
-
view
183 -
download
0
Transcript of Hukum Gravitsi Umum
TUGAS FISIKA HUKUM GRAVITASI
KELOMPOK 4 :
1. RAHASTONI WIDYA UTAMI2. NILA AYU3. YOGITA NATALIE4. MUHAMAD LUTHFI AL AFKARI5. DEWI PURWATI6. ERLINA AYU ARYANTI7. MALIK
1. HUKUM GRAVITASI UNIVERSAL (UMUM)
“Jika ada dua benda (m1 dan m2) yang terpisah sejauh R pada benda-benda akan bekerja gaya tarik menarik yang besarnya sebanding dengan hasil kali dua masa itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya.”
2. MEDAN GRAVITASI“Medan gravitasididefinisikansebagaidaerah yang masihmendapatpengaruhgayagravitasi. Medan gravitasiseringdisebutjugadenganistilahpercepatangravitasi.”
Jikamassabumiadalah M, gayagravitasi yang bekerjapadabendabermassa m dipermukaanbumiataupadajarak R daripusatbumi (R=radius bumi) adalah
1m
2m
12r
HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI
221
rmmF 2
21
rmmGF
konstanta gravitasi
2
21110672.6
kgmNG
12F
21F
12r̂
12212
2112 r̂F
rmmG
1221 FF
Bagaimana gaya gravitasi oleh massa berbentuk bola ?
Gaya gravitasi pada massa m di permukaan bumi : 2B
B
RmMGF
massa bumi
Jari-jari bumi
32313 FFF
cos2 32312
322
313 FFFFF
BERAT BENDA DAN GAYA GRAVITASI
2B
B
RmMGF
mgW 2B
B
RMGg
m1038.6 62
21110672.6
kgmN
kg1098.5 24280.9 smBerat benda pada
permukaan bumi
Bagaimana berat benda pada ketinggian h dari permukaan bumi ?
hRr B
2rmMGF B
Jarak benda ke pusat bumi
2)( hRmMGF
B
B
gmW 2)( hR
MGgB
B
Semakin jauh dari permukaan bumi, percepatan gravitasi semakin kecil
h = 300 km
R = 6370 km
gmF
m
kmkmR
GmF
hRmGm
rmGmF
s
s
e
eg
e
seseg
22
22
63703001
GAYA GRAVITASI SATELIT TERHADAP BUMI ATAU
SEBALIKNYA
Rearth
dm1
m2
21
22
1
2
dRmGmF
RmGmF
earth
em
earth
em
GAYA GRAVITASI ANTAR PARTIKEL BERMASSA TERHADAP BUMI
Pusat gravitasi bukan sebagai pusat massanya
3. ENERGI POTENSIALSecara umum, bendabermassa m yang terletakpadajarak r daripusatbumiakanmemilikienergipotensialsebesar
Padapersamaan di ataskitamemilikisamadengannolketikabenda m beradadijauhtakberhinggadiukurdaripusatbumi ()
HUKUM KEKEKALAN ENERGI DALAM MEDAN GRAVITASI
Hukum kekekalanEnergiMekanik
Jikapadakeadaanawalsebuahbendabermasa yang beradapadajarakdaripusatbumimemilikikelajuandanpadakeadaanakhirbendaituberadapadajarakdaripusatbumidanmemilikikelajuan, kitaperoleh
Hukum kekekalan energi mekanik dapat di gunakan untuk menentukan kecepatan lepas (Escape Velocity) suatu benda.
Escape Velocity adalah kecepatan minimum suatu benda untuk melepaskan diri dari pengaruh gaya gravitasi.
HUKUM KEPLER
Johannes Kepler (1571-1630) telah mencoba menganalisis data kedudukan planet dan mengambil gagasan Copernicus bahwa “bumi berputar pada porosnya” ketika bergerak mengitari matahari, Kepler mengemukakan 3 hukumnya
HUKUM I KEPLER
“Semua planet bergerak mengelilingi matahari dengan lintasan berupa elips dengan matahari berada pada salah satu titik apinya”
HUKUM II KEPLER
“Dalam waktu yang sama, garis khayal yang menghubungkan planet dan metahari menyapu luasan yang sama”
HUKUM III KEPLER
“Kuadratperioderevolusi planet sebandingdenganpangkattigajarak rata-rata planet itudarimatahari.”Andaikan 2 planet memilikijarak rata-rata darimatahari R1 dan R2 denganperioderevolusiberturut-turut T1 dan T2. menurutHukum III Keplerberlaku
dan serta
Medan Gravitasi dan Potensial Gravitasi
Medan Gravitasi :mFg
Gaya yang dialami oleh massa uji m di dalam medan gravitasi g
Medan Gravitasi bumi : rFg ˆ2rGM
mB
B
O
PQ
r1
r2
FrF ddW
dr
drrF )(
2
1)(r
r drrFW
2
1)(r
rif drrFUUU
Usaha hanya tergantungpada posisi awal dan akhir
Selalu menuju ke O
Gaya terpusat rF ˆ)(rF
RB
r1
r2
m
F
F
rF ˆ2rmGM B
2
1
2
r
rBif r
drmGMUU2
1
1 r
rB rmGM
ifBif rrmGMUU 11
rmGMrU B)( Energi potensial massa m
pada posisi r
Energi Gerak Planet dan Satelit
M
m
v
rr
MmGmvE 221
Hukum Newton II :r
mvr
GMm 2
2
rGMmmv
22
21
rMmG
rMmGE 2 r
GMm2
Berapakah kecepatan minimum benda untuk lepas dari gravitasi bumi ?
mak
B
B
Bi r
mMGR
mMGmv 221
M
m
vi
rmakh
0fv
makBBi rR
GMv 1122
Bmak Rrh
makrB
Besc R
GMv 2
CONTOH SOAL GERAK GRAVITASI
BUMI
1. Tiga buah benda A, B dan C berada dalam satu garis lurus.
Jika nilai konstanta gravitasi G = 6,67 x 10−11 kg−1 m3 s−2 . Hitung:a) Besar gaya gravitasi yang bekerja pada benda B b) Arah gaya gravitasi pada benda B
PEMBAHASAN SOAL NO.1 1. a). Benda B ditarik benda A menghasilkan
FBA arah gaya ke kiri, benda B juga ditarik benda C menghasilkan FBC arah gaya ke kanan=
b) Arah sesuai FBA ke kiri
2. Benda A dan C terpisah sejauh 1 meter.
Tentukan posisi benda B agar gaya gravitasi pada benda B sama dengan nol!
PEMBAHASAN SOALNO.2
3. Sebuah benda memiliki berat 600 N berada di titik q.
Jika benda digeser sehingga berada di titik p, tentukan
berat benda pada posisi tersebut!
PEMBAHASAN SOAL NO.3
4. Benda A, B dan C membentuk suatu segitiga sama sisi dengan panjang sisi adalah 1 meter
Tentukan besar gaya gravitasi pada benda B!
PEMBAHASAN SOAL NO.4
Nicolaus Copernicus1473-1573
Tyco Brahe1546 -1601
Johannes Kepler1571 - 1630
Isaac Newton