gravitasi hukum newton hukum...آ  berdasarkan hukum-hukum newton 4. 8 menyajikan karya mengenai...

Download GRAVITASI HUKUM NEWTON HUKUM...آ  berdasarkan hukum-hukum Newton 4. 8 Menyajikan karya mengenai gerak

If you can't read please download the document

Post on 20-Jun-2020

0 views

Category:

Documents

0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • FISIKA X

    IIM MALICHATUN

    SMAN 111 JAKARTA

    FISIKA X

    GRAVITASI HUKUM NEWTON

  • KOMPETENSI DASAR:

    3. 8 Menganalisis keteraturan gerak planet dan satelit dalam tatasurya

    berdasarkan hukum-hukum Newton

    4. 8 Menyajikan karya mengenai gerak satelit buatan yang mengorbit

    bumi, pemanfaatan dan dampak yang ditimbulkannya dari

    penelusuran berbagai sumber informasi

    PETA KONSEP

  • Kegiatan 1

    GRAVITASI

     Gravitasi

    Gaya gravitasi adalah besaran vektor yang arahnya senantiasa menuju pusat

    massa benda.

    Gaya tarik menarik yang bekerja antara

    dua benda sebanding dengan massa

    masing-masing benda dan berbanding

    terbalik dengan kuadrat jarak kedua

    benda.

    F1 = F2 = F = G

    Keterangan:

    G = konstanta gravitasi (6,673 x 10-11 Nm2/kg2)

    F = Gaya tarik menarik antara kedua benda (gaya gravitasi) (N)

    m1 = massa benda 1 (kg)

    m2 = massa benda 2 (kg)

    r = jarak dua benda diukur dari pusat berat (m)

    Untuk vektor gaya gravitasi yang membentuk sudut , maka dapat dihitung

    dengan menggunakan rumus:

    F F F F F  1 2

    2

    2

    1 22 cos

  • Contoh Soal

    1. Tiga buah benda A, B dan C berada dalam satu garis lurus.

    Jika nilai konstanta gravitasi G = 6,67 x 10−11 kg−1 m3 s−2 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

    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 (1−x)

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

    3. 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 60 o , hitung nilai

    masing-masing gaya, kemudian cari resultannya.

  • Dengan nilai G adalah 6,67 x 10−11 kg−1 m3 s−2

    Aktivitas Kegiatan 1

    1. Dua buah benda yang massanya masing-masing 2 kg dan 3 kg diletakkan

    pada suatu garis lurus. Jarak kedua benda 2 m. Hitunglah gaya gravitasi

    benda tersebut?

    2. Tiga buah benda A, B dan C membentuk segitiga

    siku-siku seperti gambar berikut! Tentukan besar

    gaya gravitasi pada benda B!

    3. Benda A dan C terpisah sejauh 1 meter.

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

    nol !

    Note:

    Tugas di kerjakan di buku latihan dengan menuliskan kembali soal yang

    tersedia disertai dengan jawaban. Hasil pekerjaan dikumpulkan dalam format

    jpeg, pdf dan word (pilih salah satu). Jangan lupa disertai dengan nama dan

    kelas. Deadline aktivitas kegiatan 1 paling lambat senin, 22 maret 2020 pukul

    23.00 wib. Kirim ke email : iim.pager111@gmail.com

    3 m

    mailto:iim.pager111@gmail.com

  • Kegiatan 2

    PERCEPATAN GRAVITASI

     Kuat Medan Gravitasi (Percepatan Gravitasi)

    Bila benda bermassa m diletakkan di permukaan bumi,

    sedangkan massa bumi M dan jari-jarinya R, maka benda

    mendapat gaya gravitasi sebesar:

    F = G

    Bila percepatan gravitasi di permukaan bumi adalah g,

    maka berat benda di permukaan bumi adalah:

    w = m g

    Karena di permukaan bumi berat benda sama dengan

    gaya gravitasi yang bekerja padanya maka:

    w = F

    m g = G

    ,maka

    g = G

    Keterangan:

    g = percepatan gravitasi di permukaan bumi (m/s 2 )

    G = konstanta gravitasi (6,673 x 10-11 Nm2/kg2)

    M = massa bumi (kg)

    R = jari-jari bumi (m)

  • Untuk menentukan percepatan gravitasi di titik P yang berjarak r dari pusat

    bumi, maka digunakan persamaan:

    gA : gp =

    gA : gp =

    Keterangan:

    gA = percepatan gravitasi di permukaan bumi

    gP = percepatan gravitasi di titik P yang terletak pada jarak h dari permukaan

    bumi

    rA = R = jari-jari bumi

    rP = R + h = jarak dari pusat bumi ke titik P

    Perbandingan berat benda di permukaan bumi dengan di titik P dirumuskan

    dengan:

    Keterangan:

    wA = berat benda di A

    wP = berat benda di P

    Contoh Soal

    1. Diketahui percepatan gravitasi di sebuah tempat pada permukaan bumi

    sebesar 10 m/s2 . Jika R adalah jari-jari bumi, tentukan percepatan gravitasi

    bumi pada tempat yang berjarak 2R dari pusat bumi!

    Pembahasan

    Data dari soal di atas:

    r1 = R

    r2 = 2R

    𝒈𝑨 𝒈𝑷 = RP 2 : rA

    2

    𝒘𝑨 𝒘𝑷 = RP 2 : rA

    2

  • g1 = 10 m/s 2

    g2 = .......?

    Rumus percepatan gravitasi:

    Dari data soal

    2. Titik C berada di antara dua buah planet seperti berikut!

    Planet A memiliki massa 16 M dan planet B memiliki massa 25 M. Tentukan

    letak titik C dari planet A agar pengaruh medan grafitasi kedua planet sebesar

    nol!

    Pembahasan

    Agar nol, maka pengaruh gravitasi dari planet A dan dari planet B sama besar

    dan berlawanan arah.

  • gA = gB

    Masukkan nilai m masing-masingl

    Akarkan kiri, akarkan kanan kemudian kalikan silang

    Aktivitas Kegiatan 2

    1. Diketahui percepatan gravitasi di sebuah tempat pada permukaan bumi

    sebesar 10 m/s2. Jika R adalah jari-jari bumi, tentukan percepatan gravitasi

    bumi pada tempat yang berjarak 0,5 R dari permukaan bumi!

    2. Percepatan di permukaan bumi yaitu sebesar g. Besarnya gravitasi pada

    tempat berjarak 2R (R=jari-jari bumi) dari permukaan bumi adalah!

    3. Sebuah benda yang diletakkan dipermukaan bumi yang berjari-jari R memiliki

    berat 450 N. Jika benda diletakkan pada ketinggian 2R dari permukaan bumi,

    maka berat benda benda sekarang!

    Note:

    Tugas di kerjakan di buku latihan dengan menuliskan kembali soal yang

    tersedia disertai dengan jawaban. Hasil pekerjaan dikumpulkan dalam format

    jpeg, pdf dan word (pilih salah satu). Deadline aktivitas kegiatan 2 paling lambat

    Kamis, 26 maret 2020 pukul 23.00 wib. Jangan lupa disertai dengan nama dan

    kelas

    Kirim ke email : iim.pager111@gmail.com

    mailto:iim.pager111@gmail.com

  • Kegiatan 3

    HUKUM KEPPLER

     Hukum Keppler

     Hukum I Keppler

    “Semua planet bergerak pada lintasan elips mengitari matahari dengan

    matahari berada di salah satu fokus elips”

     Hukum II Keppler

    “Luas daerah

    yang disapu

    oleh garis

    antara

    matahari

    dengan planet

    adalah sama

    untuk setiap

    periode waktu

    yang sama”

     Hukum III Keppler

    “Pangkat dua periode planet mengelilingi matahari sebanding dengan

    pangkat tiga jarak rata-rata planet tersebut ke matahari”

    (

    )

    (

    )

    Keterangan:

    T1 = periode planet satu

    T2 = periode planet dua

    R1 = periode rata-rata planet satu ke matahari

    R2 = periode rata-rata planet dua ke matahari

  • Contoh Soal

    1. Jarak rata-rata planet A dan B ke matahari adalah 1 : 4. Jika periode

    planet A = 88 hari, berapa periode planet B?

    a. 850 hari c. 724 hari e. 500 hari

    b. 825 hari d. 704 hari

    Pembahasan Data: RA : RB = 1 : 4 TA = 88 hari TB = ....

    Periode planet B adalah 704 hari.

    Aktivitas Kegiatan 3

    1. Sebutkan bunyi hukum keppler I, II dan III !

    2. Jika perbandingan jarak planet X ke matahari dengan jarak bumi ke

    matahari adalah 9 : 1, maka berapakah periode yang diperlukan planet X

    mengitari matahari !

    3. Dua planet P dan Q mengorbit matahari. Apabila perbandingan antara

    jarak planet P dan planet Q ke matahari adalah 4 : 9 dan periode planet P

    mengelilingi matahari 24 hari, maka periode planet Q mengelilingi

    matahari !

  • Note:

    Tugas di kerjakan di buku latihan dengan menuliskan kembali soal yang

    tersedia disertai dengan jawaban. Hasil pekerjaan dikumpulkan dalam format

    jpeg, pdf dan word (pilih salah satu). Deadline aktivitas kegiatan 3 paling lambat

    Senin, 30 maret 2020 pukul 23.00 wib. Jangan lupa disertai dengan nama dan

    kelas

    Kirim ke email : iim.pager111@gmail.com

    mailto:iim.pager111@gmail.com