Ketik 'Kata Kunci' yang dicari dalam blog Ayo Sekolah Fisika

Terimakasih Untuk Subscribe Chanel Youtubenya.

Soal dan Pembahasan Hukum Newton tentang Gravitasi 5

Soal 1
Tiga buah partikel diletakkan di titik-titik sudut sebuah segitiga siku-siku.
Hitung besar dan tangen arah resultant gaya gravitasi yang bekerja pada partikel bermassa m. Nyatakan jawaban dalam G,m, dan a.

Jawab:
Gaya gravitasi antara benda bermassa m adalah

F1 = Gm2/a2 = F

Gaya gravitasi antara benda bermassa m dan 2m adalah

F2 = G(2m)(m)/(√3a)2

F2 = 2Gm2/3a2 = 2F/3
Maka total gaya yang bekerja pada benda m adalah

Fm = √[F2 + (2F/3)2]= F√13/3

Fm = 13Gm2/3a2

Dan tangen arah resultan gaya pada massa m adalah

tanθ = F2/F1
tan θ = 2/3

Soal 2
Dengan anggapan bahwa Bulan berbentuk bola seragam yang jari-jarinyanya berbentuk 1,7 x 106 m dan massa 7,3 x 1022, hitunglah percepatan gravitasi di permukaan Bulan.

Jawab:
Percepatan gravitasi di permukaan Bulan dinyatakan sebagai

gb = GM/R2

dengan M = massa Bulan dan R = jari-jari Bulan

gb = (6,67 x 10-11 Nm2/kg2)(7,3 x 1022 kg)/(1,7 x 106 m)2

gb = 1,68 m/s2

Soal 3
Sebuah bola bermassa M memiliki jari-jari R/2 (lihat gambar di samping). Tentukan percepatan gravitasi dan potensial gravitasi pada titik titik P, Q, dan T.

Jawab:
Percepatan gravitasi di sekitar benda bermassa M adalah

g = GM/r2

Percepatan gravitasi pada titik P, (r = R/2)

gP = GM/(R/2)2 = 4GM/R2

Percepatan gravitasi pada titik Q, (r = R + R/2 = 3R/2)

gQ = GM/(3R/2)2 = 4GM/3R2

Percepatan gravitasi pada titik T, (r = 2R + R/2 = 5R/2)

gT = GM/(5R/2)2 = 4GM/25R2

Potensial gravitasi pada suatu titik dinyatakan sebagai

V = –GM/r

Potensial gravitasi pada titik P, (r = R/2)

VP = –GM/(R/2) = –2GM/R

Potensial gravitasi pada titik Q, (r = R + R/2 = 3R/2)

VQ = –GM/(3R/2) = –2GM/3R

Potensial gravitasi pada titik T, (r = 2R + R/2 = 5R/2)

VT = –GM/(5R/2) = –2GM/5R

Soal 4
Jika percepatan gravitasi pada permukaan Bumi adalah 10 m/s2, berapakah percepatan gravitasi pada ketinggian 3R/2 (R = jari-jari Bumi) di atas permukaan bumi?

Jawab:
Percepatan gravitasi pada permukaan Bumi dinyatakan sebagai

g = GM/R2

Maka, percepatan gravitasi pada ketinggian h dari permukaan Bumi (r = h + R) dinyatakan sebagai
g' = GM/(h + R)2

Dari dua persamaan di atas, kita peroleh

g/g’ = (h/R + 1)2

karena h = 3R/2 dan g = 10 m/s2, maka

(10 m/s2)/g’ = (3/2 + 1)2

g’ = 1,6 m/s2

0 Response to "Soal dan Pembahasan Hukum Newton tentang Gravitasi 5"

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel