hukum gravitasi newton

Download Hukum Gravitasi Newton

Post on 11-Dec-2015

68 views

Category:

Documents

6 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Fisika

TRANSCRIPT

  • HUKUM GRAVITASI NEWTON Setiap partikel materi di alam semesta selalu menarik partikel lain dengan gaya yang berbanding lurus terhadap massa partikel dan berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak partikel.F = G.m.M r2 G = konstanta gravitasi = 6,673.10-11 N.m2/kg2

  • Contoh 1Tentukan gaya gravitasi dua benda m1 dan m2 masing-masing 4 kg dan 3 kg keduanya terpisah 0,5 m

  • Contoh 2

    Benda A dan B massanya masing-masing 4 kg dan 9 kg keduanya terpisah 2 m Tentukan letak benda C agar memiliki gaya gravitasi nolJawab :

  • Gaya gravitasi adalah merupakan besaran vektor, sehinga penyelesaian konsepnya juga harus diselesaikan dengan cara vektor.F12 = G.m1.m2 r122 F13 = G.m1.m3 r132

    m1m2m3F12F13F1F1 = F122 + F132 + 2.F12.F13 Cos

  • Contoh soal 1 :Dua buah benda massanya 1 kg dan 2 kg berada pada jarak 1 m satu sama lain.Hitung nilai gaya tarik menarik antara kedua benda tersebut !Jawaban :

    F = G.m.M r2 = 6,673.10-11.1.2 12 = 13,346.10-11 N

  • Contoh soal 3 :Perhatikan gambar berikut ini :

    Tentukan nilai gaya gravitasi yang dialami benda m2 !Jawaban :m1 = 2 kg m2 = 3 kg m3 = 4 kg F23F12F2F2 = F122 + F232 + 2.F12.F23 Cos = F122 + F232 = = N3 m4 m

  • Contoh 4Pada segitiga ABC sama sisi terdapat massa sama 2 kg dengan panjang sisinya 1m Tentukan gaya gravitasi pada titik C.

  • Medan gravitasiMedan gravitasi adalah ruang di sekitar benda yang bermassa dan mendapat pengaruh gaya gravitasi.Untuk menyatakan besar kecilnya medan gravitasi dinyatakan dalam kuat medan gravitasi atau percepatan gravitasi (g)

  • Berdasarkan hukum gravitasi, dikatakan bahwa semua benda yang berada pada jarak tertentu dari bumi akan mengalami gaya gravitasi.Gaya inilah yang menyebabkan buah apel jatuh ke bawah.Nilai kuat medan gravitasi di permukaan bumi adalah :g = F M = G.m r2

  • CONTOH 1Sebuah benda massanya 10 kg berada 1m dari suatu titik. Tentukan Kuat medan gravitasi yang dialami titik tersebutJawab : g = = G 10/1 = 10 G ms

  • CONTOH 2Dua buah benda massanya masing-masing 4 kg dan 16 kg keduanya terpisah 5 m Tentukan letak titik yang kuat medan gravitasinya nol

  • Contoh soal 3 :Perhatikan gambar berikut ini :

    Tentukan nilai kuat medan gravitasi yang dialami benda m2 !Jawaban :m1 = 2 kg m2 = 3 kg m3 = 4 kg g23g12g2g2 = g122 + g232 = g122 + g232 = = m/s3 m4 m

  • Kuat medan gravitasi juga merupakan besaran vektor, sehinga penyelesaian konsepnya juga harus diselesaikan dengan cara vektor.g12 = G.m2 r122g13 = G.m3 r132 m1m2m3g12g13g1g1 = g122 + g132 + 2.g12.g13 Cos

  • Contoh 4Pada segitiga ABC terdapat massa sama 2 kg panjang sisinya 1 m. Tentukan kuat medan gravitasi pada salah satu titik sudutnyaJawab:

  • Contoh 5 kuat medan gravitasi di permukaan bumiSebuah benda massanya 500 kg berada di permukaan bumi denga R bumi 6400km .Tentukan kuat medan gravitasinya

  • Untuk benda - benda yang berada pada ketinggian tertentu dari permukaan bumi, nilai kuat medan gravitasinya sebesar :g = G.m r2 = G. m (R + h)2RhM bumi = 6.1024 kgR bumi = 6,375.106 mW = m.gW = m.g

  • Contoh 6Jika titik berada h= 6400 km di muka bumi,nilai percepatan gravitasi 10 m/s dan jari-jari bumi 6400 km .tentukan kuat medan di titik tersebut.

  • Contoh soal 3 :Perhatkan gambar berikut :

    Hitunglah nilai kuat medan gravitasi yang dialami benda 3 !Jawaban :m1 = 2 kgm2 = 2 kgm3 = 1 kg 1 mg13g23g3g3 = g132 + g232 + 2.g13.g23 Cos = g132 + g232 + 2.g13.g23 Cos 60 = =

  • Contoh soal 4 :Jika gravitasi di permukaan bumi yang berjari jari R sebesar g, maka tentukan nilai gravitasi bumi pada ketinggian R dari permukaan bumi !

    Jawaban :g = G.m r2g1 = r22g2 r12 g = (2R)2g2 (R)2 g2 = g

  • Contoh soal 5.a :Dua buah benda dengan massa 16 kg dan 9 kg berada pada jarak 7 m. Tentukan posisi sebuah titik bermassa agar nilai gravitasi di titik tersebut sama dengan nol !Jawaban :g = 0g1 = g2G.m1 = G.m2 r2 r216 = 9 x2 (7-x)24 = 3x 7-xx = 4 meter dari benda 16 kg

  • Contoh soal 5.b :Sebuah titik berada diantara dua benda yang bermassa 9 kg dan 4 kg, dan kedua benda berjarak 5 m. Tentukan jarak titik tersebut dari benda pertama bila nilai gravitasi g di titik tersebut sebesar 0 !Jawaban :

    g = 0g1 = g2G.m1 = G.m2 R12 R229 = 4x2 (5-x)23 = 2 . x = 3 m x 5-xm1m2x5-x

  • Kecepatan orbit sebuah satelitAgar supaya satelit tersebut berada pada lintasan yang tetap, maka nilai gaya sentripetal (Fsp) dan gaya gravitasi (Fg) harus sama besar.Kecepatan orbit satelit sebesar :Fsp = Fgm.v2 = G.m.M r r2v = G.M rFspFgV = G.M (R + h) = R. g (R + h) = g.R

  • Periode sebuah satelitBerdasarkan hukum Keppler 3 :v = G.M rv2 = G.M r2.r2 = G.M = 2 r TT12 = R13T22 R23

  • Contoh soal 6 : Dengan kecepatan berapakah sebuah satelit harus mengorbit pada ketinggian R dari permukaan bumi, bila nilai m bumi = 5,97.1024 kg R bumi = 6,37.106 m dan G = 6,673.10-11 N.m2/kg2 !Jawaban :

    v = G.M r = 6,673.10-11.5,97.1024 2.6,37.106 = =

  • Contoh soal 7 :Bila jari jari sebuah planet dan bumi berbanding 5 : 3 maka tentukan nilai periode sebuah planet bila periode bumi ketika mengitari matahari selama 1 tahun !Jawaban :

    Tp2 = Rp3Tb2 Rb3Tp2 = (Rp)3.Tb2 Rb = ( 5 )3.12 3 = tahun Tp= tahun

  • Contoh soal 8 :Pada titik titik sudut sebuah segitiga sama sisi dengan panjang 20 cm ditempatkan 3 titik massa yang masing masing massanya 2 kg, 8 kg dan 4 kg.Tentukan nilai gaya gravitasi yang dialami oleh titik bermassa 4 kg !Jawaban :F3 = F132 + F232 + 2.F13.F23 Cos = = NF13F23F32 kg8 kg4 kg

  • Contoh soal 9 :Sebuah benda ketika di bumi mempunyai berat 300 N.Tentukan berat benda tersebut ketika dibawa ke sebuah planet yang mempunyai gravitasi sebesar 1/6 gravitasi bumi !Jawaban :

    W = m.g W1 = g1 = r22 W2 g2 r12

    W1 = g1 W2 g2 300 = g W2 1/6 g W2 = 1/6.300 = 50 N

  • Contoh soal 10 :Bila Rp : Rb = 2 : 1 dan berat benda di planet (Wp) = 200 N, tentukan berat benda tersebut ketika berada di bumi !Jawaban :

    W = m.g W1 = g1 = R22 W2 g2 R12

    W1 = R22 Wp = Rb2 W2 R12 Wb Rp2 200 = Wb Wb = 800 N

  • Contoh soal 11 :Sebuah benda ketika di permukaan planet beratnya sebesar 250 N dan ketika di permukaan bumi beratnya 100 N.Jika Rp = 2 Rb maka tentukan perbandingan antara mp terhadap mb !Jawaban :Wp = mp.gp gp = Rb2Wb mb.gb gb Rp2 Wp = mp.Rb2Wb mb.Rp2250 = mp.(Rb)2100 mb.(2Rb)2250 = mp 100 4.mbmp = 10 atau mp = 10 mbmb

  • Contoh soal 12 :Bila diketahui Rp = 4 Rb dan gp = gb serta massa bumi sebesar mb maka hitunglah nilai massa planet !Jawaban :

    g = G.m gp = mp.Rb2 R2 gb mb.Rp2

    gb = mp.(Rb)2 gb mb.(4Rb)2 = mp16.mbmp = 4 mb

Recommended

View more >