Kumpulan Rumus Tentang Gaya Gravitasi dan Hukum Kepler

Posted by on 2017-10-22 - 8:58 PM

Edukiper.com - Gaya Gravitasi. Kumpulan rumus, teori, rangkuman, dan konsep dasar tentang gaya gravitasi dilengkapi dengan keterangan simbol dan satuan. Kumpulan rumus gaya gravitasi ini disusun berdasarkan beberapa subtopik yang umum dibahas dalam bab gaya gravitasi. Rumus-rumus ini disusun untuk membantu murid menghapal, mempelajari, dan memahami konsep dasar gaya gravitasi serta menyelesaikan soal-soal yang berhubungan dengan gravitasi.
Beberapa subtopik yang akan dibahas dalam kumpulan rumus gaya gravitasi ini antaralain pengertian dan rumus dasar gaya gravitasi, pengertian dan rumus kuat medan gravitasi, percepatan gravitasi pada ketinggian tertentu, perbandingan kuat medan gravitasi, dan hukum Kepler.

Kumpulan rumus gaya gravitasi ini dapat dimanfaatkan sebagai penunjang aktivitas belajar atau untuk menyelesaikan berbagai model soal gravitasi misalnya menentukan gaya gravitasi yang dialami suatu benda, menentukan perbandingan kuat medan gravitasi dua planet, menentukan periode revolusi suatu planet, dan sebagainya.

Pengertian dan Rumus Gaya Gravitasi 

#1 Gaya Gravitasi
Gaya gravitasi adalah gaya tarik-menarik dari dua massa yang terpisah pada jarak tertentu. Gaya gravitasi disebut juga dengan gaya berat.
F = G M . m 
r2

Keterangan :
F = gaya tarik antara dua massa (N)
G = tetapan umu gravitasi = 6,672x10-11 N m2/kg2
M = massa benda pertama yang lebih besar (kg)
m = massa benda kecil (kg)
r = jarak antara kedua benda (m).

#2 Gaya Berat
Gaya gravitasi yang dialami oleh suatu benda sama dengan hasil kali massa tersebut dengan percepatan gravitasi yang dialaminya (kuat medan gravitasi di tempat dimana benda itu berada).
F = m . g = w

Keterangan :
F = gaya gravitasi yang dialami benda = berat benda (N)
w = berat benda (N)
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s2).

Kuat Medan Gravitasi dan Energi Gravitasi

#1 Kuat Medan Gravitasi
Kuat medan gravitasi adalah gaya gravitasi persatuan massa benda yang dialami benda suatu titik tertentu. Untuk beberapa kasus, kuat medan gravitasi lebih dikenal dengan istilah percepatan gravitasi. Medan gravitasi adalah tempat di mana gaya gravitasi dapat terjadi.
g = F/m = G . M
r2

Keterangan :
g = kuat medan gravitasi (N/kg atau m/s2)
M = massa benda lebih besar yang memberi kuat medan (kg)
F = gaya gravitasi (N)
G = tetapan umum gravitasi (N m2/kg2)
m = massa benda (kg).

#2 Percepatan Gravitasi Pada Ketinggian Tertentu
gh = R2 . g
(R + h)2

Keterangan :
gh = percepatan gravitasi pada ketinggian h di atas permukaan bumi (m/s2)
g = percepatan gravitasi di permukaan bumi (m/s2)
R = jari-jari bumi (m)
h = ketinggian benda dihitung dari permukaan bumi (m).

#3 Perbandingan Percepatan Gravitasi 
g2  = m2  x R22
g1 m1 R12

Keterangan :
g2 = percepatan gravitasi pada planet pertama (m/s2)
g1 = percepatan gravitasi pada planet kedua (m/s2)
m1 = massa planet pertama (kg)
m2 = massa planet kedua (kg)
R1 = jari-jari planet pertama (m)
R2 = jari-jari planet kedua (m).

#4 Energi Potensial Gravitasi
Energi potensial gravitasi adalah usaha yang diperlukan untuk memindahkan massa dari titik yang jauh berhingga ke suatu titik tertentu.
Ep = - G.m1.m2
r

Keterangan :
Ep = energi potensial gravitasi (J)
m1 = massa benda 1 (kg)
m2 = massa benda 2 (kg)
r = jarak antara kedua benda (m).

#5 Potensial Gravitasi 
Potensial gravitasi adalah usaha yang diperlukan untuk memindahkan massa sebesar satu satuan massa dari titik tak berhingga ke suatu titik tertentu.
V = - G.m
r

Keterangan :
V = potensial gravitasi
m = massa benda (kg)
r = jarak benda (m).

Kecepatan Planet dan Benda

#1 Kecepatan Planet Mengelilingi Matahari
v = GM  = √g.r
r

Keterangan :
v = kecepatan planet mengelilingi matahari (m/s)
G = tetapan umum gravitasi
M = massa matahari (kg)
g = percepatan gravitasi di lintasan (m/s2)
r = jarak planet ke matahari (m).

#2 Kecepatan Satelit Mengelilingi Bumi
v = G.M = g.R2
r R + h

Keterangan :
v = kecepatan satelit mengelilingi bumi (m/s)
G = tetapan umum gravitasi
M = massa bumi (kg)
g = percepatan gravitasi di lintasan (m/s2)
r = jarak satelit ke bumi (m)
R = jari-jari bumi (m)
h = ketinggian satelit dari permukaan bumi (m).

#3 Kecepatan Minimal Benda Lepas Dari Gravitasi Bumi
v = 2 G.M  = √2 g.R
R

Keterangan :
v = kecepatan minimal agar tak kembali ke bumi (m/s)
G = tetapan umum gravitasi
M = massa bumi (kg)
g = percepatan gravitasi di lintasan (m/s2)
R = jari-jari bumi (m).

Hukum Kepler tentang Lintasan Planet

Kumpulan rumus gaya gravitasi dan hukum Kepler

Hukum Kepler I 
"Lintasan planet berbentuk elips dan matahari di salah satu titik fokusnya". Hukum ini menyatakan bahwa lintasan planet berbentuk elips sehingga akan ada titik terjauh dan titik terdekat planet terhadap matahari.

Titik terjauh planet terhadap matahari disebut dengan aphelium sedangkan titik terdekat planet terhadap matahari disebut dengan perihelium. Perhatikan gambar di atas.

Hukum Kepler II 
"Garis yang menghubungkan planet dan matahari akan menyapu luas juring yang sama dan dalam waktu yang sama". Itu artinya, titik jauh dan dekat planet akan mempengaruhi kecepatan gerak planet saat mengelilingi matahari.

Perhatikan gambar ilustrasi di atas. Berdasarkan hukum Kepler II, berlaku :
L AOB = L COD = L EOF
tAB = tCD = tEF

Keterangan :
L = luas juring (m2)
tAB = waktu yang dibutuhkan untuk bergerak dari A ke B (s)
tCD = waktu yang dibutuhkan untuk bergerak dari C ke D (s)
tEF =  waktu yang dibutuhkan untuk bergerak dari E ke F (s).

Hukum Kepler III
"Perbandingan kuadrat periode revolusi planet (T2) terhadap jari-jari rata-rata planet pangkat tiga (R3) selalu tetap untuk setiap planet".
T12 = R13
T22 R23
T2 = 4 π2
R3 G M

Keterangan :
T = periode revolusi planet (s, hari, atau tahun)
R = jarak rata-rata ke matahari (m)
G = tetapan umum gravitasi (N m2/kg2).

Demikianlah kumpulan rumus tentang gaya gravitasi dan hukum Kepler yang dapat kami rangkum. Jika kumpulan rumus ini bermanfaat, bantu kami membagikannya kepada teman anda melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.
Seluruh konten yang diterbitkan di edukiper.com dilindungi undang-undang hak cipta. Dilarang menerbitkan ulang konten dalam bentuk dan cara apapun.

Related Post:

Advertisements

0 comments :

Post a Comment