GRAVITASI BUMI
Gravitasi Menurut Para Ahli
Kenapa setiap benda yang jatuh selalu mengarah ke bawah?
Peristiwa ini mungkin sangat biasa sehingga sangat sedikit orang yang
memerhatikannya. Isaac Newton adalah salah satu di antara yang
sedikit itu. Saat Ia beristirahat di bawah pohon apel, buah apel jatuh di
depannya. Ia berpikir, mengapa apel ini jatuh ke bawah? Nah, ternyata dari
sinilah awal ditemukannya gaya gravitasi. Gravitasi adalah gaya tarik bumi karena pengaruh medan
magnet. Gravitasi yang besar akan menyebabkan sebuah benda akan terasa berat.
Sebaliknya, gaya gravitasi yang kecil akan menyebabkan sebuah benda lebih
ringan
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.
Hukum-hukum dalam Gravitasi
1. Hukum
pertama : setiap
benda akan memiliki kecepatan yang konstan kecuali ada gaya yang resultannya
tidak nol bekerja pada benda tersebut. Berarti jika resultan gaya nol, maka
pusat massa dari suatu benda tetap diam, atau bergerak dengan kecepatan konstan
(tidak mengalami percepatan).
2. Hukum
kedua : sebuah benda dengan massa M
mengalami gaya resultan sebesar F akan mengalami percepatan a yang arahnya sama
dengan arah gaya, dan besarnya berbanding lurus terhadap F dan berbanding
terbalik terhadap M. atau F=Ma. Bisa juga diartikan resultan gaya yang bekerja
pada suatu benda sama dengan turunan dari momentum linear benda tersebut
terhadap waktu.
3. Hukum
ketiga : gaya aksi
dan reaksi dari dua benda memiliki besar yang sama, dengan arah terbalik, dan
segaris. Artinya jika ada benda A yang memberi gaya sebesar F pada benda B,
maka benda B akan memberi gaya sebesar –F kepada benda A. F dan –F memiliki
besar yang sama namun arahnya berbeda. Hukum ini juga terkenal sebagai hukum
aksi-reaksi, dengan F disebut sebagai aksi dan –F adalah reaksinya.
Aplikasi Hukum Gravitasi
Berdasarkan hukum gravitasi Newton,
data-data tersebut digunakan untuk menghitung besaran lain tentang benda ruang
angkasa yang tidak mungkin diukur dalam laboratorium.
a. Menghitung 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, kita dapat
menghitung besarnya massa bumi.
b. Menghitung Massa Matahari
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.
c. Menghitung 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. Untuk
menghitung kecepatan satelit dapat digunakan dua cara, yaitu hokum gravitasi dan
gaya sentrifugal.
·
Menghitung
kecepatan satelit menggunakan hokum gravitasi
Anggap
suatu satelit bermassa m bergerak melingkar mengelilingi bumi pada ketinggian h
dari permukaan bumi. Massa bumi M dan jari-jari bumi R. disini gaya yang
bekerja pada satelit adalah gaya gravitasi.
·
Menghitung
kecepatan satelit menggunakan gaya sentrifugal
Sebuah
satelit memilki orbit melingkar, sehingga dalam acuan ini, satelit akan
merasakan gaya sentrifugal (mv2/r2). Gaya sentrifugal
muncul karena pengamatan dilakukan dalam system non inersial (system yang
dipercepat, yaitu satelit). Gaya sentrifugal besarnya sama dengan gaya
gravitasi.
d. Menghitung Jarak Orbit Sateli Bumi
Apabila
satelit berada pada jarak r dari pusat bumi, maka kelajuan satelit saat
mengorbit bumi dapat dihitung dengan menyamakan gaya gravitasi satelit dan gaya
sentripetalnya.
sumber :
- Asti, B.M & Munif. J. A. 2009. 105 Tokoh Penemu dan Perintis Dunia.Jakarta: PT. Buku Kita
- http://kafeastronomi.com/materi-2/hukum-gravitasi-
- https://fisika79.wordpress.com/2011/05/10/aplikasi-hukum-gravitasi-newton
Komentar
Posting Komentar