HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI

Kelompok 1: Almira noreenAufar Syehan

Dorratul Hikmah ZuhriM. Mufid MaulanaSaskia Nadilla

SMAN MODAL BANGSA ACEH

Pendahuluan • Gravitasi merupakan gaya interaksi antara

benda-benda yang memiliki massa tertentu. Gaya gravitasi merupakan salah satu dari 4 gaya yang ada di alam semesta (gaya elektromagnetik, gaya kuat dan gaya lemah). Gaya gravitasi ini juga yang mempertahankan interaksi antara benda-benda di bumi dan gerak planet-planet dalam sistem tata surya.

• Penelitian 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 "De revolutionibus orbium coelestium" (1543). 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.

Bulan & Apelpada tahun 1686 Newton mengatakan

bahwa gerakan bulan mengelilingi bumi disebabkan oleh pengaruh suatu gaya. Jika tidak ada gaya ini maka bulan akan bergerak lurus dengan kecepatan yang tetap(hukum inersia). Gaya yang mempengaruhi gerakan bulan ini kemudian dikenal dengan gaya gravitasi.

Menurut Newton gaya gravitasi tidak hanya mempengaruhi gerakan bulan tetapi juga mempengaruhi gerakan planet dan benda di ruang angkasa. Disamping itu, gaya gravitasi juga berperan atas jatuhnya sebuah apel menurut Newton.

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

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

Isaac Newton - 1686

221.

r

mmFg

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.

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

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.

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 = 6.67x 10-11 Nm2/kg2

Soal No. 1Tiga buah benda A, B dan C berada dalam satu garis lurus. Jika nilai konstanta gravitasi G = 6,67 x 10−11 kg−1 m3 s−2 hitung: a) Besar gaya gravitasi yang bekerja pada benda Bb) Arah gaya gravitasi pada benda B

Pembahasana) Benda B ditarik benda A menghasilkan FBA arah gaya ke kiri, benda B juga ditarik benda C menghasilkan FBC arah gaya ke kanan, hitung nilai masing-masing gaya kemudian cari resultannya

b) Arah sesuai FBA ke kiri

Soal No.2

Bintang sirius merupakan bintang paling terang yang terlihat di malam hari. Bila massa bintang sirius 5 × 1031 kg dan jari-jarinya 25 × 109 m, maka tentukan gaya yang bekerja pada sebuah benda bermassa 5 kg yang terletak di permukaan bintang ini?

• Jawab:• F=(G.m1. m2)/r2 = 2.668 N

• Jika dua planet masing-masing bermassa 2 x 1020 kg dan 4 x 1020 kg, mempunyaijarak antara kedua pusat planet sebesar 2 x 105 km. Tentukan besar gaya tarikmenarikantara kedua planet!

Soal No.3

• Penyelesaian :Nilai G jika tidak disebutkan, usahakan untuk dihafalkan sebesar 6,672 x 10-11 N.m2/kg2F = G 21 2 .r m mF = 6,672 x 10-11 . (5 3) 220 20(2.10 )2.10 4.10xF = 6,672 x 10-11 . 8 220 20(2.10 )2.10 x4.10F = 1,33 . 1014 N

Pengukuran konstanta gravitasi (G)

Pengukuran nilai konstanta gravitasi dengan neraca Cavendish

TERIMA KASIH ATAS PERHATIANNYA

SELAMAT BERJUMPA DI MATERI SELANJUTNYA