Gaya gravitasi atau gravitas merupakan gaya tarik – mempesona yg berlangsung pada seluruh partikel yg mempunyai massa di alam semesta.
Kata gravitasi mempunyai arti salah satu dr empat gaya fundamental yg berada di alam semesta ini. Selengkapnya simak ulasan di bawah ini.
Pengertian Gaya Gravitasi
Gaya gravitasi ialah jenis gaya yg paling utama, alasannya persamaannya tak mampu diturunkan lagi menjadi bentuk gaya yg lebih sederhana (gaya fundamental).
Gravitasi ini terjadi karena massa dr suatu memperlihatkan gaya tarik kepada benda yg pula mempunyai massa.
Apabila dikerjakan perbandingan, gravitasi maka akan berbanding lurus pada massa benda serta berbanding terbalik kepada jarak kuadrat benda.
Gravitasi mempunyai sifat yg universal atau menyeluruh sehingga berlaku untuk seluruh benda yg ada di alam semesta.
Gravitasi ini akan menimbulkan gaya tarik menawan antara semua partikel yg mempunyai massa, sehingga mengikuti gravitasi.
Hal itulah yg dapat menjawab seluruh fenomena alam seperti kenapa planet mengelilingi matahari & bulan mengelilingi bumi.
Jawaban dr pertanyaan di atas karena adanya gravitasi.
Gaya gesek bukan termasuk ke dlm gaya fundamental sebab gaya ini timbul balasan interaksi antar atom serta molekul pada kedua permukaan yg saling bergesekan.
Gaya Gravitasi dlm Relativitas Umum
Apabila diartikan di dlm rancangan klasik.
Gravitasi merupakan sifat yg akan timbul pada setiap benda yg mempunyai massa serta mempunyai karakteristik tarik mempesona.
Yang membedakan, apabila pada relativitas umum, gravitasi ini menjadi penggalan waktu & pula ruang. Sehingga dapat diartikan selaku dimensi tiga waktu.
Contohnya pada saat kalian menaruh bola di permukaan yg elastis, maka permukaan itu akan dianggap selaku ruang berdimensi dua.
Hal tersebut menimbulkan batasan di dlm gerak ruang permukaan yg hanya tampakpada dua dimensi.
Sementara di penggalan bola yg elastis, kalian dapat bisa bergerak pada tiga dimensi serta akan berhubungan dgn jalannya waktu.
Pada ketika benda elastis digerakkan di bidang yg datar, maka akan mempunyai massa. Sehingga hal tersebut akan menimbulkan benda itu bergerak ke bawah yg berarti objek bergerak dengan-cara tiga dimensi serta dipengaruhi dgn waktu.
Sehingga Albert Einstein menyimpulkan bahwa, relativitas biasa adalah kekerabatan gerak antara tiga dimensi dgn waktu.
Rumus Gaya Gravitasi/ Hukum Gravitasi Universal Newton
Untuk menghitung nilai gravitasi, kalian mampu memakai rumus yg berada di bawah ini.
Rumus Gravitasi:
F = G m1m2/ r2
Keterangan:
G = konstanta gravitasi (6.67 10-11 m3/kgs2)
m1 & m2= massa yg ada pada kedua benda (kg)
r = jarak kedua benda (m)
F = gaya gravitasi (N) (satuan gaya)
Dalam Sistem Internasional, F diukur ke dlm newton (N), m1 serta m2 dlm satuan kilogram (kg), r dlm satuan meter (m), serta konstanta G kira – kira sama dgn 6,67 × 10−11 N m2 kg−2.
Dari persamaan tersebut maka bisa diturunkan menjadi persamaan untuk menghitung berat.
Berat dlm suatu benda merupakan hasil kali dr massa benda tersebut dgn percepatan gravitasi bumi.
Persamaan itu dapat sebagai berikut: W = mg. w merupakan gaya berat benda tersebut.
m= massa, g = percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini berbeda – beda dr satu kawasan.
Rumus Percepatan Gravitasi atau Medan Gravitasi:
g = G M/ R2
g’ = G M/(R-h)2
M’ = MV’/V
M’ = M (R-h)3/R3
g’ = g (R-h)/R
Keterangan :
g = percepatan gravitasi bumi (m/s2)
g’ = percepatan gravitasi planet (m/s2)
G = konstanta gravitasi (6.67 10-11 m3/ kgs2)
R = jarak kedua benda (m)
h = ketinggian benda (m)
M = massa planet bumi (kg)
M’ = massa planet (kg)
Rumus di atas dapat kalian pakai sebagai materi pola dlm menjalankan soal mengkalkulasikan nilai gravitasi yg dihasilkan oleh suatu benda.
Contoh Soal Gaya Gravitasi
Berikut adalah beberapa contoh dr soal gaya gravitasi, diantaranya merupakan selaku berikut:
1. Ada planet A & B dgn perbandingan masa yakni 2 : 3. Sementara untuk jari – jarinya berbanding 1:4. Apabila dikenali berat planet A ialah w, maka berapa berat benda pada planet B?
Jawaban:
Diketahui:
mA = 2
mB = 3
RA = 1
RB =4
M = m
WP = m
Jawab:
w = GMm/r2
wA = G mA m/rA2
wA = 2Gm/12
m =w/2G
wB = G mB m/rB2
wB = G3m/42
wB = 3Gm/16
wB = (3G/16) (w/2G)
wB = 3w/32
Dari perhitungan di atas dihasilkan jikalau berat benda B pada jarak R yaitu 3w/32.
2. Apabila dua planet masing – masing bermassa 2 x 1020 kg serta 4 x 1020 kg, mempunyai jarak antara kedua pusat planet sebesar 2 x 105 km. Maka hitunglah besar gaya tarik menawan antara kedua planet tersebut!
Jawab:
m2 = 4 x 1020 kg
r = 2 x 105 km = 2 x 108 m
F = Gm1.m2r2
F = 6,672.10-112.1020 x 4.1020(2.108)2
F = 1,33.1014 N
3. Perbandingan berpengaruh terhadap medan gravitasi bumi untuk dua benda, dimana satu di permukaan bumi serta satu yg lainnya berada di ketinggian berjarak ½ R dr permukaan bumi (R = jari-jari bumi) yaitu?
Jawab:
r1 = R (di permukaan bumi)
r2 = R + 12R = 32R
Membandingkan dua persamaan medan gravitasi:
g1g2 = G.mr12
G.mr12 = r22 r12
g1g2 = (3/2.R)2
R2 = 9 : 4
Sehingga perbandingan medan gravitasinya yaitu 9 : 4
4. Bumi mengalami adanya percepatan gravitasi sebesar 9,8 m/s2. Hitunglah nilai percepatan gravitasi kepada ketinggian R dr permukaan bumi? (R : jari-jari bumi)
Jawaban:
Diketahui:
h = R
g = 9.8 m/s2
Jawab:
g’ = G M/(R+h)2
g’ = G M/(2R) 2
g’ = g/4
g’ = 2.45 m/s2
Sehingga dapat ditarik kesimpulan kalau nilai gravitasi yg berjalan kepada benda di ketinggian R yakni 2.45 m/s2.
5. Diketahui terdapat 2 planet yg bermassa berlainan yakni 4 × 1020 kg serta 2 × 1020 kg. Kedua planet tersebut mempunyai jarak 2×105 km. Berapa besar gaya gravitasi diantara kedua planet tersebut?
Jawab:
m1 = 2 x 1020 kg
m2 = 4 x 1020 kg
r = 2 x 105 km = 2 x 108 m
F = G m1.m2r2
F = 6,672.10-11 2.1020 x 4.1020(2.108)2
F = 1,33.1014 N