Hukum Newton TentangGravitasi

Seperti yang kalian ketahui, bumi danplanet-planet lainnya mengitari matahari

dengan membentuk sebuah lingkaran. Begitu juga dengan bulan yang mengitaribumi. Tapi apakah yang membuat planet-

planet tersebut tetap dalam lingkarantersebut dan tidak terlempar ke luar dari

lingkaran tadi ? Hal apakah yang menyebabkan bulan tetap pada posisinya

bukan menjauhi bumi?

Isaac Newton menyadari saat buah apeljatuh dari pohonnya bahwa terdapat gaya

yang bekerja pada apel dan bumi dandisebutnya gaya gravitasi universal.

Universa lberarti berlaku secara umumuntuk semua benda yang berada dalamsemesta,. Newton juga menduga bahwagaya inilah yang menyebabkan benda-

benda luar angkasa tetap pada orbitnya.

Hukum gravitasi newton• Untuk memahami gaya gravitasi, Newton memerhatikan memerhatikan

jarak antara buah apel ke pusat bumi dan jarak bulan ke pusat bumi. Newton juga menyelidiki pengaruh massa benda terhadap gravitasi. Berdasarkan penyelidikan ini, Newton menyimpulkan bahwa suatu hukumgravitasi yaitu setiap benda dalam alam semesta selalu menarik bemdalainnya dengan gaya yang besarnya berbanding lurus dengan massamasing-masing benda dan berbanding tebalik dengan kuadrat jaraknya.

• Dengan• F = gaya tarik-menarik antara benda yang berinteraksi (N)• m1 danm2 = massa benda yang berinteraksi (kg)• r = jarak pusat kedua benda yang berinteraksi (m)• G = tetapan grvitasi umum (6,67 X 10-11 Nm2/kg2)

Medan Gravitasi

Medan gravitasi didefinisikan sebagai ruang disekitar suatubenda bermasa dimana benda bermassa lainya dalam ruangan ituakan mengalami gaya gravitasi.

Dengan demikian massa dapat kita anggap sebagai sumbermedan gravitasi. Dirimuskan dengan :

Setiap benda menghasilkan medangravitasi pada ruang disekitarnya. Cobaperhatikan ilustrasi diatas menunjukkan

bahwa disekitar bumi terdapat kuat medangravitasi. Kuat medan gravitasi ini akan

mempengaruhi benda benda yang beradadisekitarnya. Arah kuat medan gravitasi

selalu menuju ke pusat benda.

Bentuk bumi ini tidak benar-benar bulat sehingga jari-jarinya pun tidaksemua sama dipermukaan bum, sehingga kuat medan gravitasi bumi pun

berbeda-beda di setiap tempat tergantung dengan jarak tempat tersebut daripusat bumi. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar berikut

Percepatan gravitasi bumi

• Percepatan gravitasi dipermukaan bumi, berbeda dengan prcepatan gravitasi padaketinggihan tertentu (h)di atas permukaanbumi. Jika percepatan gravitasi dipermukaanbumi g dan di ketinggihan tertentu g(a) maka :

Menghitung Kecepatan Satelit Menggunakan Hukum Gravitasi

• Sebuah satelit dengan ketinggian h di ataspermukaan bumi yang memiliki jari jari R. Satelit tsb mengelilingi bumi dg kecepatan v dan mdpt gaya gravitasi sebesar m.g yang arahnya menuju pusat bumi ketika satelitmengitari bumi. Melaui penyamakan gayagravitasi dan sentripetalnya diperoleh :

Menghitung Jarak Orbit Satelit Bumi

Apabila satelit berada pada jarak r dari pusat bumi, maka kelajuan satelit saat

mengorbit bumi dapat dihitung dengan menyamakan gaya gravitasi satelit dan

gaya sentripetalnya.

Kecepatan roket lepas dari bumi

Hukum-Hukum Kepler

• Hukum I Kepler berbunyi:

• Setiap planet bergerak mengitari Matahari dengan lintasan berbentuk elips, Matahariberada pada salah satu titik fokusnya

Hukum II Kepler berbunyi

Suatu garis khayal yang menghubungkan Matahari dengan planet menyapudaerah yang luasnya sama dalam waktu yang sama.

• Bedasarkan gambar tersebut pada waktu yang sama yaitu T , maka uas AOB sama dengan luas COD.

• Hukum III Kepler berbunyi• Perbandingan kuadrat periode planet mengitari

Matahari terhadap pangkat tiga jarak rata-rata planet ke Matahari adalah sama untuk semuaplanet.

• Secara matematis dituliskan:

• Kesesuaian hukum-hukum Kepler dengan hukumgravitasi Newton

Alfi akbar Muttaqin