Pendahuluan

MEKANIKA BENDA LANGITPendahuluan Apakah bukti bahwa bumi itu bulat?PermasalahanMengapa benda-benda langit dapat bergerak mengitari matahari?Mengapa planet-planet tidak ditarik masuk ke dalam lintasan matahari?Apakah benar pertanyaan adanya gaya sentripetal pasti selalu ada gaya sentrifugal?Apakah bumi berevolusi dengan kecepatan yang nilainya selalu sama? Mengapa satelit dapat mengorbit ke bumi tanpa jatuh ke dalam permukaan bumi?Gaya Gravitasi Gravitasi merupakan gaya interaksi antara benda-benda yang memiliki massa tertentu.Gaya gravitasi merupakan gaya yang mempertahankan interaksi antara benda-benda di bumi dan gerak planet-planet dalam sistem tata surya.

4Penelitian tentang Gaya GravitasiPenelitian mengenai gaya GRAVITASI sudah dilakukan sejak dulu yaitu Ptolemy tahun 100 M dengan teori geosentris yaitu planet-planet mengelilingi bumi. Kemudian Copernicus dengan teori heliocentris yaitu planet-planet dan bumi mengelilingi matahari dalam Teori ini didukung dari analisis Tycho Brahe dan asistenya Johannes Kepler dalam karya "Astronomia Nova (1609)" yang dikenal dengan hukum Kepler yaitu orbit planet berbentuk ellips. Pada tahun 1680 Isac Newton dalam makalahnya berjudul "De motu corpo-rum in gyrum" atau gerak planet dalam orbitnya yaitu menjelaskan mengenai planet dan hukum gravitasi.

Ptolemy tahun 100 M dengan teori geosentris yaitu planet-planet mengelilingi bumi. Copernicus dengan teori heliocentris yaitu planet-planet dan bumi mengelilingi matahari.Pada tahun 1609, Tycho Brahe dan asistennya Johannes Kepler mengemukakan tentang hukum Kepler yaitu orbit planet berbentuk ellips. Pada tahun 1680, Newton menjelaskan mengenai planet dan hukum gravitasi.

Model Geocentris Gagal Menjelaskan Fase-Fase pada Planet Dalam

Model Heliocentric dapat Menjelaskan Fase-Fase pada Planet Dalam

detail

Hukum Newton tentang gravitasiHukum 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

Isaac Newton - 1686

m1rm2

Hukum Newton tentang Gravitasi SemestaSetiap partikel di alam menarik partikel lain dengan gaya yang besarnya berbanding langsung dengan hasil kali masa kedua partikel tersebut dan berbanding terbalik dengan kwadrat jarak antara kedua massa tersebut.

konstanta gravitasi

Bagaimana gaya gravitasi oleh massa berbentuk bola ?Gaya gravitasi pada massa m di permukaan bumi :

massa bumiJari-jari bumiBerat Benda dan Gaya Gravitasi

Berat benda pada permukaan bumiBagaimana berat benda pada ketinggian h dari permukaan bumi ?

Jarak benda ke pusat bumi

Semakin jauh dari permukaan bumi, percepatan gravitasi semakin kecilMedan Gravitasi dan Potensial GravitasiMedan Gravitasi :

Gaya yang dialami oleh massa uji m di dalam medan gravitasi gMedan Gravitasi bumi :

OPQr1r2F

dr

Usaha hanya tergantungpada posisi awal dan akhirSelalu menuju ke OGaya terpusat

RBr1r2mFF

Energi potensial massa mpada posisi rEnergi Gerak Planet dan SatelitMmvr

Hukum Newton II :

Berapakah kecepatan minimum benda untuk lepas dari gravitasi bumi ?

Mmvirmakh

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 gaya gravitasi Newton Model Medan gravitasi Model medan Partikel Relativitas UmumKuat Medan GravitasiKuat Medan Gravitasipada titik apa saja dalam ruang didefinisikan sebagaigaya gravitasi per satuan massa pada suatu massa uji M

Gerak MelingkarSebuah partikel yang bergerak melingkar beraturan dengan kelajuan v pada suatu dengan jari-jari r akan memiliki percepatan

Percepatan tersebut disebut percepatan sentripetal karena karena arahnya menuju ke pusat lingkaran.Percepatan sentripetal selalu tegak lurus v.

Mengapa bola dapat bergerak melingkar?

Menurut hukum I Newton, bola cenderung bergerak lurus namun benang mencegah bola bergerak lurus dengan memberikan gaya radial Fr yang menyebabkan bola bergerak melingkar.

Berdasarkan hukum II Newton maka besarnya percepatan gaya sentripetal dapat ditemukan dari persamaan:

Gaya yang menyebabkan percepatan sentripetal juga menyebabkan perubahan arah vektor kecepatannya. Jika gaya tersebut sudah tidak ada maka benda tidak akan lagi bergerak melingkar tapi akan bergerak lurus .

Apa yang akan terjadi jika talinya putus?

Ketika talinya putus,maka bola akan bergerak tangensial terhadap jari-jari lingkaran. Bagaimana planet berotasi?

EvaluasiPada saat kita mengikatkan benda pada tali kemudian tali digerakkan memutar mengelilingi kita, tali akan menengang, mengapa demikian?Jika gaya grafitasi yang bereaksi pada semua benda sebanding dengan massanya , mengapa benda berat tidak jatuh lebih cepat dari pada benda yang ringan?Jelaskan mengapa dalam tata surya kita matahari menjadi pusatnya?Apakah hukum gravitasi alam semesta hanya bekerja untuk benda-benda spheris( berbentuk bola) saja?