Gravitasi Newton 2

33

description

bab gaya grafitasi newton

Transcript of Gravitasi Newton 2

  • BERGERAK MELINGKAR - BERPUTAR ( Rotasi )rotasimelingkar

  • GERAK MELINGKAR : Gerak yang lintasannya berbentuk lingkaran

    Benda/partikel bergerak melingkar dari A ke B menempuh : jarak ds atau sudut dq Kecepatan linier ( tangensial ) : V m/sBesaran LINIERBesaran ANGULAR Kecepatan sudut : w o/s ; rad/s dsdqRAB Percepatan sudut : a o/s2; rad/s2 Percepatan tangensial aT m/s2ds = R dq

  • ds

    Percepatan sudut :0 /s2 ; rad / s2 Kecepatan linier ( Kec tangensial ) :Besaran LINIERBesaran ANGULAR Kecepatan sudut :dqRABVV

  • Pada pertandingan lari, pelari di jalur terluar menempuh jarak yang lebih panjang untuk jumlah putaran yang sama dibandingkan pelari di jalur yang lebih dalam.MEMBEDAKAN KECEPATAN TANGENSIAL v DARI KECEPATAN ANGULAR w

  • Makin besar w, makin tinggi pula v pada benda yang berotasi ( misalkan merry-go-round atau CD), artinya v ~ ww tidak tergantung pada di mana anda berada di merry-go- round, tetapi v tergantung pada posisi anda, artinya v ~ rSemua orang mempunyai rpm sama, tetapi kecepatan linier yang berbeda

  • .

  • PERCEPATAN SENTRIPETAL ( mengubah arah kecepatan ) ( konstan ) (tak konstan)PERCEPATAN TANGENSIAL (mengubah besarnya kecepatan)v tak konstanGERAK MELINGKARv konstanKe slide 10Ke slide 11Ke slide 13

  • V = 5 m/sV = 5 V = 5 V = 5 V = 5 m/sV = 7 V = 10 V = 15 MELINGKAR BERATURANV konstanMELINGKAR TAK BERATURANV tidak konstanBack

  • V = 5 m/sV = 5 V = 5 V = 5 aRaRaRaRaT = 0V = 5 m/sV = 7 V = 10 V = 15 aRaRaRaRaTaTaTaTBack again

  • MELINGKAR BERATURANMELINGKAR TAK BERATURAN

  • Padanan gerak lurus dan gerak melingkar

    Lurus dengan a konstanMelingkar dengan a konstan

  • Sebuah roda yang berputar pada kecepatan 6 putaran/s mengalami percepatan sudut sebesar 4 rad/s2. Berapa waktu yang diperlukan agar kecepatan sudut mencapai 26 putaran/s dan berapa jumlah putaran yang telah dibuat selama waktu itu ?Sebuah piringan yang berputar dengan kecepatan 9/ putaran per menit (rpm) dihentikan. Piringan tersebut diperlambat dengan percepatan angular konstan dan berhenti dalam waktu 2 menit. a. Hitunglah besar percepatan angularnya !b. Berapa putaran yang dilakukan piringan tersebut sebelum berhenti ?W

  • Sebuah cakram yang diameternya 10 cm, dipercepat hingga tepi roda bergerak dengan percepatan tangensial aT = 5 cm/s2. Bila pada keadaan awal, kecepatan tepi roda itu 4 cm/s, hitunglah :Kecepatan sudut roda 3 s setelah dipercepat ( dalam rpm dan rad/s )Percepatan radial pada t = 3 s !Sudut yang ditempuh selama 3 s itu ( dalam derajat dan radian )Sebuah gerinda mempunyai jari jari 10 cm dan harus berputar hingga kecepatan tepi gerinda adalah 6 m/s. Berapakah kecepatan sudutnya ?Seandainya gerinda ini menggulung benang di tepinya, berapa panjang benang yang tergulung dalam 5 sekon, bila gerinda berputar dengan kecepatan sudut yang anda dapatkan tadi ?

  • Hukum Newton tentang gravitasi

    Hukum Gravitasi Umum Newton

    Gaya gravitasi antara dua benda merupakangaya tarik menarik yang besarnya berban-ding lurus dengan massa masing-masingBenda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya

    m1rm2

  • GAYA GRAVITASI ANTAR PARTIKEL BERMASSA TERHADAP BUMI

    Pusat gravitasi bukan sebagai pusat massanya

  • Gaya gravitasi antar partikel-partikel ataupun benda-benda dalam kehidupan sehari-hari sangat sulit diamati. Namun, gravitasi sangat penting bila kita mengamati interaksi antara benda-benda yang bermassa sangat besar, seperti Bumi, Bulan dan bintang-bintang.

  • Model- model gravitasi Model Medan gravitasi Model medan Partikel Relativitas Umum

  • Kuat Medan GravitasiKuat Medan Gravitasipada titik apa saja dalam ruang didefinisikan sebagaigaya gravitasi per satuan massa pada suatu massa uji M

  • Pengukuran konstanta gravitasi (G) Pengukuran nilai konstanta gravitasi G pertama kali dilakukan oleh Henry Cavendish dan dijelaskan secara lengkap percobaannya dalam Philosophical Transactions (1798). Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan neraca torsi yaitu dua bola yang sama (m) dihubungkan oleh batang ringan dan ditengahnya diikatkan tali penggantung dan dilengkapi oleh cermin (Sarojo, 2002).Kemudian massa m didekatkan oleh massa lain m sehingga terjadi gaya tarik-menarik dan menyebabkan puntiran pada torsi dan mengubah kedudukan cermin. Sudut puntiran pada torsi berhubungan dengan skala gaya tarik-menarik antara massa tsb dan memberikan nilai konstanta gravitasi sebesarG = 6.67x 10-11 Nm2/kg2

  • Pengukuran konstanta gravitasi (G)Pengukuran nilai konstanta gravitasi dengan neraca Cavendish

  • Variasi percepatan gravitasi bumi (g) Percepatan gravitasi bumi adalah percepatan yang dimiliki benda yang jatuh karena pengaruh gaya beratnya

    dengan m=massa benda, M=massa bumi dan R=jari-jari bumi atau jarak benda ke pusat bumi maka bentuk percepatan gravitasi dinyatakan

  • Jika benda tidak berada dipermukaan tetapi berada pada jarak r dari pusat bumi

    dengan (dg/g) = perubahan relatif dari g dan (dr/r) = perubahan relatif dari r.

  • Besarnya gaya gravitasi Bulan bergerak dalam orbit/manzilahnya dengan gaya gravitasi sebagai pengikatnya.

  • SOLAR SISTEMDemikian pula planet-planet di tata surya bergerak dalam orbit dengan gaya gravitasi sebagai pengikatnya.

  • MENIMBANG BUMI ?Bagaimana orang mengetahui massa bumi, massa Matahari, massa bulan, jarak bumi ke bulan dan jarak bumi ke matahari ? Dengan mengetahui tetapan gravitasi G, mengukur percepatan gravitasi bumi g dan jejari bumi R kita dapat menentukan massa bumi dengan rumus Massa PlanetPercepatan gravitasiJarak titik ke pusat massaKonstanta gravitasi

  • HUKUM GRAVITASI SEMESTA Gravitasi merupakan gaya universal alam. Sebagai contoh tubuh kita akan melayang di angkasa jika tak ada gravitasi. Aliran sungai, gerak bulan dan satelit buatan semuanya konsekuensi adanya gravitasi bumi. Gerak satelit alam mengelilingi planet, revolusi planet dan komet sekitar matahari, gerak bintang ganda, revolusi tata surya, materi antar-bintang dan gugus bintang sekitar galaksi, gerak Bima Sakti di gugus galaksi lokal dan perlambatan ekspansi jagad raya semuanya adalah beberapa interaksi akibat gravitasi pada skala besar.

  • KUAT MEDAN GRAVITASI (g) adalah gaya gravitasi per satuan massa.

    Kuat medan gravitasi selalu diukur dari pusat massa benda ke suatu titik yang ditinjau.ENERGI POTENSIAL GRAVITASI (Ep) dinyatakan sebagai : POTENSIAL GRAVITASI (V) dinyatakan sebagai : -Kuat medan gravitasi g (N/kg) merupakan besaran vektor.-Energi potensial gravitasi Ep (joule) dan potensial gravitasi (V)merupakan besaran skalar.

  • Setiap benda yang bermassa selalu memiliki medan gravitasi di sekelilingnya. Akibatnya dua buah benda yang masing-masing memiliki medan gravitasi akan mengalami gaya tarik menarik satu sama lain.

    Besarnya GAYA TARIK MENARIK ini oleh Newton dirumuskan sebagai :

    G = tetapan gravitasi= 6,67.10-11 Nm/kgR = jarak antara pusat bendaM,m = massa kedua benda

  • Contoh 1 : Sebuah satelit mengorbit pada ketinggian h dari permukaan bumi yang berjari-jari R dengan kecepatan v. Bila percepatan gravitasi di bumi g, make tentukan besar percepatan gravitasi pada ketinggian h ! Percepatan gravitasi pada permukaan bumi : g = G M/R Pada ketinggian h dari permukaan bumi : g' = G M / (R+h) =g R / (R+h) Contoh 2 : Sebuah bola dengan massa 40 kg ditarik oleh bola kedua dengan massa 80 kg.Jika pusat-pusatnya berjarak 30 cm dan gaya yang bekerja sama dengan berat benda bermassa 0,25 mgram, hitung tetapan gravitasi G ! G = F. R m1m2 = 900. 9,8. 10-10 4. 3200 = 10-6 (30 10-2) 9,8 40. 80 = 6,98.10-11 Nm/kg (SI)

  • Contoh 3 :Dengan kecepatan berapakah sebuah satelit yang berada pada ketinggian 2 R dari permukaan bumi harus mengorbit, supaya dapat mengimbangi gaya tarik bumi ? (1) (2)Dari persamaan (1) dan (2), didapatkan persamaan: Jawab : Pada ketinggian 2 R dari permukaan bumi berarti r = 2R + R = 3R.

  • SOAL LATIHANDua benda terpisah sejauh 4 meter, massa kedua benda berturut-turut 80 kg dan 60 kg. Tentukan letak sebuah titik diantara kedua benda agar kuat medan gravitasi di titik tersebut adalah nol.1Kapsul pesawat Apollo mengorbit sekitar 110 km di atas permukaan bulan. Tentukan percepatan gravitasi pada orbit kapsul Apollo tersebut.2Tentukan kecepatan, percepatan, dan periode satelit apabila satelit tersebut mengorbit pada ketinggian 200 km di atas permukaan bumi. (massa bumi = 5,98x1024 kg, jari-jari bumi = 6,4 x 106 m)3

  • *Buka halaman web dengan alamat : http://72.14.235.104/search?q=cache:mgimcy6-lUwJ:www.as.itb.ac.id/~yayan/Artikel1.html+gravitasi&hl=id&ct=clnk&cd=1&gl=id&client=firefox-a*Buka halaman web dengan alamat : http://72.14.235.104/search?q=cache:mgimcy6-lUwJ:www.as.itb.ac.id/~yayan/Artikel1.html+gravitasi&hl=id&ct=clnk&cd=1&gl=id&client=firefox-a