1. Berapa besar gaya gravitasi antara bumi dengan sebuah benda yang berada di atas permukaan tanah ? massa bumi = 5,97 x 1024 kg, massa benda = 1000 kg, jari-jari bumi = 6,38 x 106
meter. Berapa berat atau gaya gravitasi bumi yang bekerja pada benda
tersebut jika dihitung menggunakan rumus hukum II Newton di mana
percepatan gravitasi (g) = 9,8 m/s2 ?
Pembahasan
Diketahui :
Massa bumi (mB) = 5,97 x 1024 kg
Massa benda (mb) = 103 kg
Jari-jari bumi (r) = 6,38 x 106 meter
Konstanta gravitasi universal (G) = 6,67 x 10-11 N m2 / kg2
Percepatan gravitasi (g) = 9,8 m/s2
Ditanya : besar gaya gravitasi ?
Jawab :
Besar gaya gravitasi antara bumi dengan benda (menggunakan rumus hukum gravitasi Newton) :
Pembahasan
Diketahui :
Massa bumi (mB) = 5,97 x 1024 kg
Massa benda (mb) = 103 kg
Jari-jari bumi (r) = 6,38 x 106 meter
Konstanta gravitasi universal (G) = 6,67 x 10-11 N m2 / kg2
Percepatan gravitasi (g) = 9,8 m/s2
Ditanya : besar gaya gravitasi ?
Jawab :
Besar gaya gravitasi antara bumi dengan benda (menggunakan rumus hukum gravitasi Newton) :
Keterangan
w = F = gaya gravitasi, G = konstanta gravitasi universal, mB = massa
bumi, mb = massa benda, r = jarak antara pusat bumi dengan pusat benda.
Benda terletak di permukaan tanah sehingga r = jari-jari bumi.
Berat benda (menggunakan rumus hukum II Newton) :
w = m g = (1000)(9,8) = 9800 Newton
Bandingkan hasil perhitungan ini dengan hasil perhitungan sebelumnya. Nilainya hampir sama karena adanya pembulatan. Bisa disimpulkan bahwa gaya berat benda di permukaan bumi merupakan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda yang berada di permukaan bumi.
w = m g = (1000)(9,8) = 9800 Newton
Bandingkan hasil perhitungan ini dengan hasil perhitungan sebelumnya. Nilainya hampir sama karena adanya pembulatan. Bisa disimpulkan bahwa gaya berat benda di permukaan bumi merupakan gaya gravitasi bumi yang bekerja pada suatu benda yang berada di permukaan bumi.
2. Berapa gaya gravitasi antara bumi
dengan sebuah benda yang berada pada ketinggian 10.000 meter di atas
permukaan tanah ? massa bumi = 5,97 x 1024 kg, massa benda = 1000 kg, jari-jari bumi = 6,38 x 106 meter.
Pembahasan :
Pembahasan :
Bandingkan dengan jawaban nomor 1. Semakin jauh dari bumi, berat benda semakin kecil.
3. Roket yang beratnya w diluncurkan
vertikal ke atas dari muka bumi . Jika D adalah diameter bumi, tentukan
berat roket ketika roket berada pada ketinggian 2D dari permukaan bumi.
Pembahasan
Diketahui :
D = diameter bumi, R = jari-jari bumi, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Ditanya : berat roket ketika berada pada ketinggian 2D ?
Jawab :
Gaya berat atau gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Secara matematis :
Pembahasan
Diketahui :
D = diameter bumi, R = jari-jari bumi, 1 D = 2 R, 2 D = 4 R
Ditanya : berat roket ketika berada pada ketinggian 2D ?
Jawab :
Gaya berat atau gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Secara matematis :
