APLIKASI HUKUM GRAVITASIKelompok 5

1. Adelia Maulitania2. Ainda Firsa Syafata Fadhila3. Dewi Palupi4. Fadhkur Nuur Muchlis5. Fahrizal Rifa’i6. Intan Pudyastuti

Sekilas Tentang Aplikasi Hukum Gravitasi

Berdasarkan hukum gravitasi Newton, maksud dari hukum gravitasi adalah gaya tarik menarik antar partikel di alam semesta. Data-data mengenai gravitasi digunakan untuk menghitung besaran lain tentang benda ruang angkasa yang tidak mungkin diukur dalam laboratorium.

1. PERHITUNGAN MASSA MATAHARI

Bumi yang bermassa (m) bergerak dengan kelajuan (v) mengitari matahari yang bermassa (M) dengan jari-jari orbit (r). Gaya gravitasi matahari terhadap bumi merupakan gaya sentripetal (gaya yang membuat benda bergerak melingkar).

Contoh Soal

Telah diketahui bahwa jari-jari rata-rata orbit bumi rB = 1,5 × 10¹¹ m dan periode bumi dalam mengelilingi matahari TB = 1 tahun = 3 × 107 s. Berdasarkan kedua hal tersebut serta dengan menyamakan gaya matahari dan gaya sentripetal bumi, maka dapat diperkirakan massa matahari.

2. PERHITUNGAN MASSA BUMI

Massa bumi dapat dihitung dengan menggunakan nilai G yang telah diperoleh dari percobaan Cavendish. Anggap massa bumi (M) dan jari-jari bumi (R) = 6,37 × 106 m (bumi dianggap bulat sempurna). Berdasarkan rumus percepatan gravitasi bumi, Anda bisa menghitung besarnya massa bumi.

3. PERHITUNGAN KECEPATAN SATELIT

Suatu benda yang bergerak mengelilingi benda lain yang bermassa lebih besar dinamakan satelit, misalnya bulan adalah satelit bumi. Sekarang banyak satelit buatan diluncurkan untuk keperluan komunikasi, militer, dan riset teknologi.

Contoh Soal

Agar satelit geostasioner selalu berada pada satu titik yang sama di atas garis katulistiwa maka kecepatan orbit satelit geostasioner harus sama dengan kecepatan orbit bumi. Berapa kecepatan orbit satelit geostasioner ?G = konstanta gravitasi umum = 6,67 x 10 ¯ ¹¹ N m2/kg2M = massa bumi = 5,97 x 1024 kgr = jarak satelit dari pusat bumi = 4,22 x 107 meter

Pembahasan dari Contoh Soal

Menggunakan rumus

4. KECEPATAN LEPAS

Kecepatan lepas adalah kecepatan ketika energi kinetis dan energi potensial gravitasi suatu objek adalah nol Inilah kecepatan yang dibutuhkan untuk "terlepas" dari medan gravitasi tanpa dorongan lebih lanjut.Keterangan Gambar :Sebuah roket lepas landas dari permukaan Bumi(posisi 1) dengan kecepatan v1 menuju orbit (posisi 2).

Rumus Kecepatan Lepas

Jika resultan gaya luar yang bekerja pada benda sama dengan nol, energi mekanik benda kekal. Secara matematis, Hukum Kekekalan Energi Mekanik dirumuskan :EP1 + EK1 = EP2 + EK2

Agar roket lepas dari pengaruh gravitasi Bumi maka EP2 = 0, sedangkan kecepatan minimum roket diperoleh jika EK2 = 0. Dengan demikian, akan dihasilkan persamaan:

Contoh Soal

Berapakah kecepatan minimum sebuah roket yang diluncurkan vertikal ke atas agar terlepas dari pengaruh gravitasi Bumi?

PEMBAHASANDiketahui : G = 6,67 × 10–11 m3/kgs2

M = 5,97 × 1024 kgR = 6,38 × 106 m

Pembahasan

TERIMA KASIHUntuk lebih jelasnya, tanyakan kepada Bu Endah.