Hukum Gravitasi Newton

Hukum Newton Tentang Gravitasi

Peta konsep

 

 

HUKUM GRAVITASI UNIVERSAL NEWTON

Teori ini dituangkan kedalam persamaan sebagai berikut :

Keterangan
 F = Gaya gravitasi (N)
 G = konstanta gravitasi umum ()
  = Massa benda pertama (kg)
  = Massa benda kedua (kg)
 r = Jarak kedua benda (m)

Gaya Tak Sentuh

Gaya tak sentuh adalah gaya yang bekerja pada benda tanpa menyentuh benda tersebut. Contoh gaya tak sentuh dalam kehidupan sehari-hari adalah :

• Gaya magnet, adalah kekuatan yang berasal dari benda untuk menarik atau menolak benda lainnya.
• Gaya listrik, adalah gaya yang ditimbulkan oleh benda yang bermuatan listrik.
• Gaya tarik bumi (gravitasi bumi), adalah kekuatan bumi untuk menarik benda-benda menuju pusat bumi.

Kuat Medan Gravitasi Bumi

Kuat medan gravitasi berbanding terbalik dengan jarak dari suatu benda dan arahnya selalu menuju ke pusat benda.
Seperti yang diketahui bahwa :

Sehingga diperoleh Persamaan :

Ket.
 g = Percepatan gravitasi = Kuat medan gravitasi
 m = Massa planet

 G = Konstanta gravitasi universal ()
 r = Jari-jari planet

Contoh soal:
Tentukan percepatan gravitasi dipermukaan bumi !
Jawab:

Rumus Percepatan Gravitasi

Dimana:
g = kuat medan gravitasi atau percepatan gravitasi (N/m) atau (m/s²)
r = jarak titik ke pusat massa (pusat bumi atau pusat planet) [m]
G = konstanta gravitasi = 6,67 x 10⁻¹¹ kg⁻¹ m³ s⁻²
M = massa penghasil kuat medan gravitasi (massa bumi atau massa planet) [kg]
Membandingkan Percepatan Gravitasi untuk Dua Titik yang berbeda Jarak
Dua tempat yaitu 1 dan 2 diatas permukaan suatu planet (atau bumi). Perhatikan gambar berikut  

 

Dua tempat yang berbeda jarak dari pusat massa akan memiliki kuat medan gravitasi yang berbeda, sehingga berat suatu benda akan berlainan pula jika diukur pada dua tempat tersebut. Dari default rumus di atas jika dibuatkan perbandingan

Menentukan Percepatan Gravitasi suatu Titik dengan Acuan Titik lain yang Diketahui Nilai Percepatan Gravitasinya
Bila salah satu titik / tempat (tempat pertama) telah diketahui nilai percepatan gravitasinya maka dengan mudah percepatan gravitasi untuk tempat kedua adalah

HUKUM KEPLER

Hukum gravitasi umum Newton dapat menjelaskan dengan sangat teliti gerak planet-planet mengelilingi matahari. Namun, jauh sebelum Newton merumuskan hukum gravitasinya, Johanes Kepler telah merumuskan tiga gerak planet yang sangat terkenal. Yakni:

Hukum I Kepler

“Setiap planet bergerak mengelilingi matahari dalam lintasan berbentuk elips dan matahari terletak pada salah satu titik fokus elips.”

Hukum II Kepler

“Setiap planet bergerak sedemikian sehingga suatu garis khayal yang ditarik dari matahari ke planet tersebut mencakup daerah dengan luas yang sama dalam waktu yang sama.”

Hukum III Kepler

“Kuadrat periode planet mengitari matahari sebanding dengan pangkat tiga rata-rata planet dari matahari.”

Dalam perhitungan hukum ini ditulis sebagai:

Dimana T adalah periode revolusi planet, dan R adalah jarak antara planet dengan Matahari.
Dimana tetapan k kemudian diketahui adalah

Dengan

G = tetapan gravitasi
M = massa Matahari

Uraian di atas merupakan rangkuman materi Hukum Gravitasi Newton Kelas XI SMA, semoga bermanfaat ...