Hukum Newton tentang GravitasiXI MIA 2

Kelompok 1 : Aitza Yuniza

Angga Pramudya PDhimas Ilya’sa

Ninda Wulandira

Kompetensi inti1. Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya

2. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggungjawab, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), santun, responsif dan pro-aktif danmenunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia

3. Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual,konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah

4. Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yangdipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan

Kompetensi Dasar1.Menyadari kebesaran tuhan yang menciptakan dan

mengatur alam jagad raya melalui pengamatan fenomena alam fisis dan pengukurannya

2.Menunjukkan perilaku ilmiah (memiliki rasa ingin tahu; objektif; jujur; teliti; cermat; tekun; hati-hati; bertanggung jawab; terbuka; kritis; kreatif; inovatif; dan peduli lingkungan) dalam aktivitas sehari – hari sebagai wijud implementasi sikap dalam melakukan percobaan, melaporkan, dan berdiskusi

3.Menganalisis gerak parabola dan gerak melingkar menggunakan vektor

4.Mengolah dan menganalisis data hasil percobaan gerak parabola dan gerak melingkar

Indikator• 1. 2.1 Menyatakan hukum Newton tentang

gravitasi• 1. 2.2 Menganalisis gaya gravitasi yang

berhubungan dengan gaya antar dua partikel bermassa

dan penerapannya .• 1.2.3 Menganalisis kuat medan gravitasi dan percepatan gravitasi• 1.2.4 Mengetahui pengaruh Hukum Gravitasi

Newton pada kehidupan sehari-hari

Hukum Gravitasi Umum NewtonGaya 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

221.

rmmGFg m1

r

m2

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.

Contoh soal :

• Dua bola jarak antarpusatnya adalah 2,0m sepert di tunjukan pada gambar. Bola satu massanya 6,0 kg dan bola lainnya 4,0 kg. Berapa gaya gravtasi diantara kedua bola ini?

Jawab:

Sumber : buku erlangga hal 99 esai no 1

Perumusan Hukum Gravitasi umum Newton

Hukum Gravitasi Newton Berbunyi :

“Gaya gravitasi antar dua benda merupakan gaya tarik menarik yang besarnya berbanding lurus dengan masa masing – masing dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antar keduanya”

Secara sistematis persamaan tersebut dapat ditulis dengan:

F12 =F21 =F = G 221.

rmmG

Gaya gravitasi antara dua partikel merupakan gaya aksi-reaksi. Partikel

pertama mengerjakan gaya pada partikel kedua yang arahnya menuju

partikel pertama melalui garis penghubung kedua partikel itu, demikian juga partikel kedua

mengerjakan gaya pada partikel pertama yang arahnya menuju

partikel ke dua. Kedua gaya ini sama besar namun berlawanan arah.

Kuat Medan Gravitasi

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

2

.rmMGF

mFg 2

2.

rMGg

mrmMG

g

CONTOH

Contoh Medan Magnet

Contoh soal : Jika diambil massa Bumi = 81 kali massa bulan, dan jarak Bumi - Bulan = a, maka jarak titik netral, r (titik dimana gaya gravitasi yang berasal dari Bulan dan yang berasal dari Bumi sama besarnya), adalah....A. r = 0,9 aB. r = 0,8 aC. r = 0,7 aD. r = 0,6 aE. r = 0,5 a

Jawab :Seperti soal nomor 3. Jarak titik netral adalah r. 

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.

• 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 sebesar

G = 6.67 x 10-11 Nm2/kg2

Pengukuran konstanta gravitasi (G)

Pengukuran nilai konstanta gravitasi dengan neraca Cavendish

Percepatan Gravitasi

g = percepatan gravitasi (m/s²)M = Massa Benda (Kg)R = Jarak Titik ke Benda (m)

g = = G =

R²

M

m

F

Contoh soal :

• Pada ketinggian berapa, diatas permukaan bumi,percepatan gravitasi akan berkurang :

• Ditanya : 1% di bandingkan permukaan bumi

Jawab :𝑅2=

109,9

𝑅=√ 109,9

Sumber: buku erlangga no 10a esai

Sekilas Gravitasi• Apa itu Gravitasi? Gaya interaksi tarik-menarik antara benda• Ada yang tau Hukum Gravitasi Newton ??Ini dia bunyinya “ Setiap benda dialam

semesta menarik benda lain dengan gaya yang besarnya berbanding lurus dengan hasil kali massa – massanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya ”

Nah, ini rumusnya :

• Teteapan nilai G sebesar sebesar 6,67 x 10-11 Nm2/kg2

• Percepatan gravitasi adalah percepatan suatu benda akibat gaya gravitasi , yang besarnya :

Apabila benda berada pada ketinggian h dari permukaan bumi atau R+h dari pusat bumi , maka besarnya percepatan gravitasi benda tersebut adalah :

Contoh soal :

Diketahui percepatan gravitasi di sebuah tempat pada permukaan bumi sebesar 10 m/s2. Jika R adalah jari-jari bumi, tentukan percepatan gravitasi bumi pada tempat yang berjarak 0,5 R dari permukaan bumi! 

Jawab :Data dari soal di atas:r1 = Rr2 = (R + 0,5 R) = 1,5 Rg1 = 10 m/s2

g2 = ..................

Dari data soal 

• Massa bumi dapat dihitung dari persamaan gravitasi yang besarnya M = 5,98 X 1024 kg

•Orbit geosinkron adalah orbit satelit dimana periodenya sama dengan periode rotasi bumi.Besarnya laju satelit adalah dengan ketinggian satelit :

• Bunyi Hukum Kepler mengenai gerak/peredaran Planet :• “Semua planet bergerak di dalam lintasan

elips dengan matahari terletak pada salah satu titik fokus (hukum lintasan).”

• “Sebuah garis yang menghubungkan sembarang planet ke matahari akan membersihkan luas yang sama dalam waktu yang sama (hukum luas).”

• “Kuadrat dari periode setiap planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga dari jarak ratarata planet ke matahari (hukum periode). “

Contoh Soal : Dua planet P dan Q mengorbit matahari. Perbandingan antara periode revolusi planet P dan Q mengitari matahari 8:1 apabila jarak planet Q ke matahari adalah 1,6 satuan astronomi. Tent jarak planet P ke matahari

Jawab :

Dik :P :Q = 8 : 1Dit: P=? Jika Q=1,6

JAWAB

P : Q8 : 1? : 1,6

𝑥=1,6×81¿12,8

81=

𝑥1,6

Sumber: buku erlangga hal 101 no 13 esai

KesimpulanBerdasarkan pembahasan diatas, dapat disimpulkan bahwa :

Gaya gravitasi atau gaya tarik-menarik dapat berlaku secara universal dan sebanding oleh massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda. Hukum tarik-menarik gravitasi Newton dalam bidang fisika berarti gaya tarik untuk saling mendekat satu sama lain. Dalam bidang fisika tiap benda dengan massa m1 selalu mempunyai gaya tarik menarik dengan benda lain (dengan massa m2 ). Misalnya partikel satu dengan partikel lain selalu akan saling tarik-menarik. Contoh yang dikemukakan oleh Sir Isaac Newton dalam bidang mekanika klasik bahwa benda apapun di atas atmosfer akan ditarik oleh bumi, yang kemudian banyak dikenal sebagai fenomena benda jatuh.     di laboratorium. 

Semua benda di alam semesta menarik semua benda lain dengan gaya sebanding dengan hasil kali massa benda-benda tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda tersebut. Penerapan hukum gravitasi Newton dapat diterapkan untuk menjelaskan gerak benda-benda angkasa. Salah seorang yang memiliki  perhatian besar pada astronomi adalah Johannes Kepler. Dia terkenal dengan tiga hukumnya tentang pergerakan benda-benda angkasa, yaitu:a)      Hukum I Keplerb)      Hukum II  Kepler    c)      Hukum III Kepler       Berdasarkan hukum gravitasi Newton, data-data tersebut digunakan untuk menghitung besaran lain tentang benda ruang angkasa yang tidak mungkin diukur

2

.rmMGF

mFg

2

2.

rMGg

mrmMG

g

g = = G =

R²

M

m

F

TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA