Hukum Gravitasi Newton
Hukum gravitasi universal Newton menyatakan bahwa tiruana benda di alam semesta mengalami suatu gaya yang didiberikan oleh benda lain. Untuk mempertahankan posisinya, maka tiap-tiap benda juga mempersembahkan gaya yang sama pada benda lain sehingga terjadi gaya interkasi berupa gaya tarik menarikdanunik.Menurut Newton, tiruana benda saling tarik menarikdanunik dengan gaya yang besarnya berbanding lurus dengan hasil kali massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda. Besar gaya tarik-menarikdanunik inilah yang kemudian dikenal sebagai gaya gravitasi.
Jika dilihat berdasarkan rumusnya, maka gaya gravitasi yang dialami oleh sebuah benda bekerjsama sama dengan gaya berat yang dialami oleh benda. Gaya tarik menarikdanunik antara sebuah benda yang berada di permukaan bumi dengan bumi ialah berat benda tersebut.
Itu sebabnya, ketika berada di plguat yang tidak sama, benda akan mempunyai berat yang tidak sama meskipun massanya sama. Perbedaan berat tersebut timbul lantaran besar gaya gravitasi yang dialami oleh benda di dua plguat tersebut tidak sama.
Jika dikaitkan dengan besar lengan berkuasa medan gravitasi atau yang dikenal sebagai percepatan gravitasi, maka perbedaan berat benda atau gaya gravitasi yang dialami oleh benda di dua plguat tidak sama timbul lantaran percepatan gravitasi yang dialami benda tidak sama di satu plguat dengan plguat lainnya.
Misalnya saja percepatan gravitasi di bumi tidak sama dengan percepatan gravitasi di bulan. Percepatan gravitasi di bulan lebih kecil daripada percepatan gravitasi di bumi, yaitu sekitar 1/6 dari percepatan gravitasi bumi. Karena lebih kecil, maka berat benda akan lebih enteng dikala berada di bulan.
Dilihat dari segi konsep, pembahasan wacana gaya gravitasi ini sangat ibarat dengan gaya listrik atau gaya Coulomb. Kedua gaya ini mempunyai rumus berbentuk kuadrat terbalik, yaitu sama-sama berbanding terbalik dengan kuadrat jarak benda.
Jika gaya gravitasi berbicara terkena gaya tarik-menarikdanunik antara massa, maka gaya listrik berbicara terkena gaya tarik-menarikdanunik atau tolak-menolak antara dua muatan. Sebagian besar rumus-rumusnya juga sama spesialuntuk saja bemasukannya yang tidak sama.
Karena kesamaan konsep ini, maka biasanya kalau anda sudah menguasai konsep gaya listrik anda juga akan praktis memahami konsep gaya gravitasi, atau sebaliknya. Di bawah ini kami lampirkan link meliputi tips dan tri untuk menghapal rumus gaya gravitasi sekaligus rumus gaya listrik.
Rumus Gaya Gravitasi dari Dua Benda Bermassa
Gaya gravitasi ialah gaya tarik-menarikdanunik antara dua benda bermassa yang terpisah pada jarak tertentu. Besar gaya gravitasi tersebut berbanding lurus dengan hasil kali kedua massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda.
|
Keterangan :
F = gaya gravitasi (N)
G = tetapan gravitasi (6,672 x 10-11 N m2/kg2)
M = massa benda pertama (kg)
m = massa benda kedua (kg)
r = jarak kedua benda (m).
Perhatikan rumus di atas. Dari rumus tersebut terang terlihat bahwa besar gaya gravitasi yang dialami oleh dua massa bergantung pada besar massa masing-masing benda dan jarak antara kedua massa tersebut. Sedangkan G ialah sebuah tetapan yang nilainya sangat kecil.
Karena nilai tetapan gravitasi sebagai faktor pengali sangat kecil (berpangkat negatif), maka gaya gravitasi antar kedua benda spesialuntuk terasa atau sanggup diamati kalau benda tersebut mempunyai massa yang sangat besar. Jika massa kedua benda sangat kecil, maka gaya gravitasinya juga sangat kecil.
Selain itu, lantaran besar gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya, maka perubahan jarak akan sangat mensugesti besar gaya gravitasi. Semakin akrab jarak kedua benda, maka akan semakin besar gaya gravitasi yang dialaminya. Sebaliknya, semakin jauh jarak kedua benda, maka semakin kecil gaya gravitasinya.
Karena gaya gravitasi yang dialami oleh dua benda ialah gaya interaksi antar dua benda bermassa berupa gaya tarik-menarikdanunik, maka gaya gravitasi yang dialami oleh kedua benda tersebut sama besar. Misal dua benda A dan B yang bermassa m1 dan m2 terpisah pada jarak R ibarat gambar diberikut.
Dari gambar tersebut, sanggup dilihat bahwa benda A menarikdanunik benda B dan begitupula benda B menarikdanunik benda A dengan arah gaya yang berlawanan. Arah gaya tersebut sanggup dilihat pada gambar di atas.
Besar gaya gravitasi yang dialami oleh A:
|
Besar gaya gravitasi yang dialami oleh B:
|
Keterangan :
FAB = besar gaya gravitasi yang dialami oleh benda A akhir benda B.
FBA = besar gaya gravitasi yang dialami oleh benda B akhir benda A.
Dari kedua rumus di atas terang terlihat bahwa besar gaya gravitasi yang dialami oleh benda A sama dengan besar gaya gravitasi yang dialami oleh benda B, sehingga berlaku:
|
misal soal :
Dua buah benda berada dalam satu garis terpisah pada jarak 4 meter. Jika massa kedua benda berturut-turut ialah 6 kg dan 10 kg, maka tentukanlah besar gaua gravitasinya.
Pembahasan :
Dik : m1 = 6kg, m2 = 10 kg, r = 4 m, G = 6,67 x 10-11 N m2/kg2
Dit : F = ... ?
Gaya gravitasi yang dialami kedua benda:
⇒ F = G (m1. m2)/r2
⇒ F = (6,67 x 10-11)(6.10) / (4)2
⇒ F = (400,2 x 10-11) /16
⇒ F = 25,01 x 10-11
⇒ F = 2,5 x 10-10 N.
Perhatikan hasil yang diperoleh. Besar gaya gravitasi yang dialami oleh kedua benda tersebut terbilang sangat kecil lantaran pengalinya berpangkat negatif. Itu sebabnya gaya tari menarikdanunik antar dua benda bermassa kecil tidak akan terlihat dengan jelas.
Emoticon