Hukum Gravitasi NewtonJune 18, 2011 By Veetha Adiyani Pardede

Setiap partikel di alam semesta menarik setiap partikel lain dengan kekuatan yang berbanding lurus dengan produk dari massa mereka dan berbanding terbalik dengan jarak antara mereka

Setiap partikel di alam semesta menarik setiap partikel lain dengan G adalah konstanta gravitasi universal (G = 6,673 x 10-11 N m2 / kg2). Hal ini merupakan contoh dari hukum kuadrat terbalik. Besarnya gaya bervariasi, kuadrat terbalik dari pemisahan partikel. Hukum juga dapat dinyatakan dalam bentuk vektor:

catatan:

F12 adalah gaya yang diberikan oleh partikel 1 pada partikel 2 Tanda negatif dalam bentuk vektor dari persamaan menunjukkan bahwa partikel 2 tertarik terhadap partikel 1 F21 adalah gaya yang diberikan oleh partikel 2 pada partikel 1

Gravitasi mengakibatkan benda-benda langit berada pada orbit masing-masing dalam mengitari matahari

Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang lebih sederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus. Sebagai contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda-

benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan manusia. Beberapa teori yang belum dapat dibuktikan menyebutkan bahwa gaya gravitasi timbul karena adanya partikel gravitron dalam setiap atom. Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut:Setiap massa titik menarik semua massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut.

Ket: F adalah besar dari gaya gravitasi antara kedua massa titik tersebut G adalah konstanta gravitasi m1 adalah besar massa titik pertama m2 adalah besar massa titik kedua r adalah jarak antara kedua massa titik, dan

g adalah percepatan gravitasi =

Dalam sistem Internasional, F diukur dalam newton (N), m1 dan m2 dalam kilograms (kg), r dalam meter (m), dsn konstanta G kira-kira sama dengan 6,67 1011 N m2 kg2. Dari persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung Berat. Berat suatu benda adalah hasil kali massa benda tersebut dengan percepatan gravitasi bumi. Persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut: W =

mg. W adalah gaya berat benda tersebut, m adalah massa

dan g adalah percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat ke tempat lain.

Contoh Soal!Soal No. 1 Tiga buah benda A, B dan C berada dalam satu garis lurus.

Jika nilai konstanta gravitasi G = 6,67 x 1011 kg1 m3 s2 hitung: a) Besar gaya gravitasi yang bekerja pada benda B b) Arah gaya gravitasi pada benda B

Pembahasan a) Benda B ditarik benda A menghasilkan FBA arah gaya ke kiri, benda B juga ditarik benda C menghasilkan FBC arah gaya ke kanan, hitung nilai masing-masing gaya kemudian cari resultannya

b) Arah sesuai FBA ke kiri

Soal No. 2 Benda A dan C terpisah sejauh 1 meter.

Tentukan posisi benda B agar gaya gravitasi pada benda B sama dengan nol!

Pembahasan Agar nol maka FBA dan FBC harus berlawanan arah dan besarnya sama. Posisi yang mungkin adalah jika B diletakkan diantara benda A dan benda C. Misalkan jaraknya sebesar x dari benda A, sehingga jaraknya dari benda C adalah (1x)

Posisi B adalah 1/3 meter dari A atau 2/3 meter dari B

Soal No. 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. 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 Benda B ditarik A menghasilkan FBA dan ditarik benda C menghasilkan FBC dimana sudut yang terbentuk antara FBA dan FBC adalah 60o , hitung nilai masing-masing gaya, kemudian cari resultannya.

Dengan nilai G adalah 6,67 x 1011 kg1 m3 s2

Soal No. 5 Tiga buah benda A, B dan C membentuk segitiga siku-siku seperti gambar berikut!

Tentukan besar gaya gravitasi pada benda B!

Pembahasan Seperti soal sebelumnya hanya berbeda sudut, silahkan dicoba.

Soal No. 6 Tiga buah planet A, B dan C dengan data seperti gambar dibawah :

Sebuah benda memiliki berat 120 N ketika berada di planet A. Tentukan: a) Berat benda di planet B b) Perbandingan berat benda di planet A dan di planet C Pembahasan a) Berat benda di planet B, misal massa benda adalah m dan massa ketiga planet berturut-turut MA , MB dan MC .

b) Perbandingan berat benda di A dan di C

Artikel Fisika

HUKUM GRAVITASI NEWTON

Oleh1) Adri Syawal Syahril 2) Daning Prima Pratama 3) Sapto Wibowo

SMA Negeri 2 Raha