. 2.8
Benda yang bergerak melingkar menempuh lintasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari r, kecepatan tangensial tetap v dalam waktu
tertentu dan mempunyai percepatan yang arahnya menuju pusat lingkaran besarnya adalah :
2
.
2.9
Gaya sentripetal F
r
adalah gaya yang bekerja pada sebuah benda yang bergerak melingkar dengan arah selalu menuju ke pusat lingkaran. Jika
percepatan sentripetal benda sama dengan percepatan sentrifugal benda
atau , maka:
, .
,
2.10
sehingga :
,
2.11
atau
, 2.12
Jadi, pada benda yang bergerak melingkar ada gaya sentripetal F
r
yang arahnya menuju pusat lingkaran. Sesuai dengan hukum III Newton PLAGIAT MERUPAKAN TINDAKAN TIDAK TERPUJI
tentang gerak , yaitu aksi = - reaksi, jika benda bergerak melingkar itu tetap pada orbitnya maka ada gaya yang mengimbanginya reaksi yang besarnya
sama dengan tetapi arahnya berlawanan yang disebut gaya sentrifugal .
Sebagai contoh bulan mengorbit bumi dengan jari-jari orbit yang tetap.
2.3. Hukum Gravitasi Universal
Hukum Newton tentang gravitasi universal berbunyi : “Setiap partikel di dunia ini menarik semua partikel lain dengan gaya yang berbanding lurus
dengan hasil kali massa partikel-partikel itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya. Gaya ini bekerja sepanjang garis yang menghubungkan kedua
partikel itu.”. Dengan demikian setiap benda di permukaan bumi dengan massa mengalami gaya gravitasi yang bekerja pada benda tersebut sebesar :
,
2.14 atau
, 2.15
dengan percepatan gravitasi bumi,
= massa bumi dan = jari-
jari bumi. Jika benda berada di permukaan bumi, maka
sehingga percepatan gravitasi bumi dapat dihitung, yaitu :
.
2.16 Dengan
=
, m
, =
, kg
, dan G
= ,
Nm kg ⁄
,
maka percepatan gravitasi g sebesar :
, Nm
2
kg
2
,
24
kg ,
m
2
, m s
⁄ .
Jika benda berada di posisi bulan, maka percepatan gravitasi bulan yang dialaminya sebesar :
2.17
, Nm
2
kg
2
,
22
kg ,
2
. 2 m s
2
⁄
,
karena
= ,
kg, = , m.
Ditinjau dari sistem bumi dan bulan, karena bumi mempunyai massa dan bulan mempunyai massa
serta jarak antara keduanya sebesar , maka
menurut hukum Newton tentang gravitasi universal besar gaya gravitasi yang terjadi :
. 2.18
Berdasarkan fakta diatas tersebut, dihitung percepatan gravitasi bumi di posisi bulan, maka diperoleh:
