Pembahasan Medan Gravitasi

Medan Gravitasi
Apa sebenarnya percepatan gravitasi itu? Percepatan gravitasi disebut juga kuat medan gravitasi yaitu menyatakan besarnya gaya gravitasi yang dirasakan benda persatuan massa. Dari pengertian ini dapat dirumuskan sebagai berikut:

g = F/m

Jika kita masukkan persamaan tersebut kedalam persamaan gaya gravitasi yang telah kita bahas, maka akan didapatkan persamaan akhir berupa:

g = GM/r²

dengan:

g adalah percepatan atau medan gravitasi (m/s²)

M adalah massa benda (kg)

R adalah benda dengan pusat planet (m)

G adalah tetapan gravitasi (6,672 x 10^-11)
(Baca juga Energi potensial gravitasi dan potensial gravitasi)

Besaran vektor

Gaya gravitasi dan percepatan gravitasi merupakan besaran vektor. Gaya gravitasi arahnya saling tarik menarik sehingga disebut juga gaya tarik. Sedangkan percepatan gravitasi arahnya menuju pusat massa.

Jika terdapat dua buah benda bermassa terpisah dengan jarak d, dan diketahui medan gravitasi atau gaya gravitasi sama dengan nol maka dapat dicari posisi (letak) benda ketiga dengan persamaan:

 

Contoh Soal dan Pembahasan Medan Gravitasi

1. Dua buah benda A dan B berjarak 30 cm. Massa A sebesar 18 kg dan massa B sebesar 8 kg. Dimanakah tempat suatu titik yang memiliki kuat medan gravitasi sama dengan nol?

Pembahasan:

mA = 18 kg (saya kalikan 2 = 36 kg)

mB = 8 kg (saya kalikan 2 = 16 kg)

R = 30 cm

Dengan menggunakan persaan dia atas maka didapatkan:

Jadi letak benda ketiga adalah 18 cm dari titik A atau 12 cm dari titik B. 

2. Tiga buah massa berada dititik-titik sudut segitiga seperti pada gambar berikut. m_A = 20 kg, m_B =27 kg dan m_C = 64 kg. G = 6,67.10^-11  Nm² kg^-2 .

Berapakah:

a. gaya yang dirasakan massa A,

b. percepatan gravitasi dititik A?

Pembahasan:

m_A = 20 kg

m_B =27 kg

m_C = 64 kg

G = 6,67.10^-11  Nm² kg^-2

a. kuat gaya gravitasi di titik A

Kita tinjau benda A dan B:

F_B = (G m_A m_B)/ab²

F_B = (G  x 20 x 27)/0,03²

F_B = 6Gx10⁵

Untuk benda A dan C:

F_C = (G m_A m_C)/ac²

F_B = (G  x 20 x 64)/0,04²

F_B =8Gx10⁵

Sehingga resultan vektor gaya gravitasi di titik A adalah:

F_tot = {(6Gx10⁵)² + (8Gx10⁵)²}^1/2

F_tot = (100G²x10¹⁰)^1/2

F_tot = 10Gx10⁵

F_tot = 10x6,67x10^-11x10⁵

F_tot = 6,67 x 10^-5 N

b. percepatan gravitasi (medan gravitasi) dititik A

g = F_tot/m_A

g = (6,67 x 10^-5)/20

g = 3,34 x 10^-6 m/s²

Baca juga perbedaan pipa organa terbuka dan pipa organa tertutup di sini

Pembahasan Medan Gravitasi 2016-09-10T08:10:00-07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Mantan Tentor Fisika