21 |
Modul Fisika Semester 1 Kelas XI SCI_SMAN 2 Bandar Lampung Oleh: M. Kholid, M.Pd.
3. Benda A bermassa 2 kg berada pada jarak 5 m dari benda B yang massanya 4,5 kg, sedangkan
benda C yang massanya 3 kg berada diantara benda A dan benda B. Jika gaya gravitasi pada benda C sama dengan nol, berapakah jarak antar benda A dan C?
4. Dua buah bintang masing-masing massanya M dan 4M terpisah pada jarak d tentukan letak bintang ketiga
yang terletak diantara kedua bintang tersebut tetapi tidak mengalami gaya gravitasi? 5.
Dititik O 0,0 diletakkan titik massa sebesar 2 kg, dan dititik P 6,0 diletakkan titik massa sebesar 6 kg, sebuah benda R yang massanya 4 kg diletakkan diantara O dan P. Dimanakah R harus diletakkan agar gaya
tarik di R nol? satuan system koordinat dalam meter
2. Percepatan Gravitasi
Percepatan gravitasi disebut juga kuat medan gravitasi. Percepatan gravitasi adalah percepatan suatu benda akibat gaya gravitasi. Gaya gravitasi bumi tidak lain merupakan berat benda, yaitu
besarnya gaya tarik bumi yang bekerja pada benda. Jika massa bumi M dengan jari-jari R, maka besarnya gaya gravitasi bumi pada benda yang bermassa m dirumuskan:
2
R Mm
G F
, karena
F w
dan mg
w
, maka:
2
R Mm
G mg
2
R M
G g
Keterangan:
g = percepatan gravitasi ms
2
M = massa benda 1 kg
R = jari-jri bumi m
G = konstanta gravitasi 6,67 x 10
-11
N.m
2
kg
2
a Percepatan gravitasi pada ketinggian tertentu
Apabila suatu benda berada pada ketinggian tertentu dari permukaan bumi maka percepatan gravitasinya dapat kita tentukan sebagai berikut:
2
r M
G g
2
h R
M G
B
Keterangan: G
= percepatan gravitasi ms
2
M
B
= massa bumi R
= jari-jari bumi m h
= ketinggian benda dari permukaan bumi m
b Percepatan gravitasi pada kedalaman tertentu
Apabila suatu benda berada pada kedalaman tertentu d dari permukaan bumi maka percepatan gravitasinya dapat kita tentukan sebagai berikut:
M
B
P
h
R r
22 |
Modul Fisika Semester 1 Kelas XI SCI_SMAN 2 Bandar Lampung Oleh: M. Kholid, M.Pd.
Misalkan massa jenis rata-rata bumi adalah
, maka massa bumi yang bagian dalam dapat dicari sebagai berikut:
. V
M
. 3
4
3
d R
Maka percepatan gravitasi pada kedalam d adalah:
2 3
. 4
3 d
R d
R G
g
4 3
d R
G
Contoh Soal : Sebuah planet bermassa 6 x 10
24
kg dan berjari-jari 4.000 km. Tentukan percepatan gravitasi di permukaan planet tersebut
Jawab:
g = G
2
r M
g = 6,672 x 10
-11
.
2 6
24
10 .
4 10
. 6
g = 25,02 ms
2
1.
Seseorang dibumi beratnya 800 N, bila orang tersebut berada pada ketinggian 3R dari pusat bumi, dengan R adalah jari-jari bumi, berapakah berat orang tersebut sekarang?
2. Perbandingan percepatan gravitasi di khatulistiwa dan di kutub berbanding sebagai 64:81.
Berapakah perbandingan jari-jari bumi dikhatulistiwa dan di kutub? 3.
Sebuah satelit mengorbit pada ketinggian h dari permukaan bumi yang mempunyai jari-jari R dengan kecepatan v. Bila percepatan gravitasi pada permukaan bumi adalah g, hitung percepatan
gravitasi pada ketinggian h 4.
Diketahui bahwa percepatan gravitasi di permukaan bumi adalah g dan jari-jari bumi adalah R,
berapakah percepatan gravitasi pada suatu tempat yang jaraknya R dari perukaan bumi ? 5.
Perbandingan berat suatu benda di di planet dan di bumi adalah 2:4. Jika massa planet adalah 4 kali massa bumi, maka berapakah perbandingan jari-jari planet dan jari-jari bumi ?
R d
R-d
Soal Latihan Mandiri
23 |
Modul Fisika Semester 1 Kelas XI SCI_SMAN 2 Bandar Lampung Oleh: M. Kholid, M.Pd.
3. Energi Potensial Gravitasi
