Hukum Kepler Gravitasi Newton: Pengertian Rumus Medan Arah Garis Gaya Tarik Massa Matahari Bumi Bulan Planet Venus Semesta Contoh Perhitungan 6,

Teori Geosentris

Aristoteles merupakan pemikir dari Yunani yang menyatakan teori geosentris. Teori geosentris menyatakan bahwa bumi sebagai pusat peredaran benda-benda angkasa.

Heliosentris

Nikolaus Copernicus, orang yang pertama kali mengemukakan pendapat bahwa matahari sebagai pusat peredaran benda- benda angkasa. Pernyataan tersebut dikenal dengan Heliosentris.

Hukum Kepler

Hukum Kepler bersifat empiris karena diturunkan dari pengamatan tentang gerak planet. Kepler menyatakan tiga hukum tentang peredaran benda- benda angkasa sebagai penyempurna dari pendapat Heliosentris yang dikemukakan oleh Nicolaus Copernicus.

Hukum I Kepler

Berdasarkan hukum I Kepler “Setiap planet bergerak mengitari Matahari dengan lintasan berbentuk elips, Matahari berada pada salah satu titik fokusnya.“.

Hukum Kepler Gravitasi Newton: Pengertian Rumus Medan Arah Garis Gaya Tarik Massa Matahari Bumi Bulan Planet Venus Semesta Contoh Perhitungan 6, Teori Geosentris, Heliosentris, Gambar Aphelion dan Perihelion, Kala Revolusi Orbit Planet,
Pengertian Aphelion dan Perihelion

Pengertian Aphelion dan  Perihelion

Titik Aphelion adalah jarak terjauh yang dicapai planet selama mengelilingi Matahari. Sedangkan kebalikannya adalah titik perihelion, yaitu jarak terdekat dengan Matahari

Hukum II Kepler

Berdasarkan hukum II Kepler “selama planet bergerak mengelilingi matahari, garis hubung antara planet dan matahari dalam waktu yang sama, melingkupi luasan daerah yang sama pula”.

Contoh Soal Rumus Cara Menentukan Gaya Tarik Menarik Gravitasi Newton Dua Benda Matahari Bumi,
Orbit Planet Mengelilingi Matahari Hukum Kepler

Jika waktu yang dibutuhkan planet untuk melintas dari titik A ke B sama dengan  waktu dari C ke D, maka luas yang dilingkupi oleh titik AMB (Luas 1) sama dengan luas CMD (Luas 2).

Jika waktu yang dibutuhkan planet melintas dari titik A ke B satu bulan dan waktu melintas dari C ke D juga satu bulan, maka daerah Luas 1 akan sama dengan daerah Luas 2.

Hukum III Kepler

Berdasarkan hukum III Kepler ”selama planet bergerak mengelilingi matahari, perbandingan dari kuadrat periode planet dan pangkat tiga dari jarak rata-rata planet ke matahari merupakan bilangan konstan”.

Bunyi Pernyataan hukum III Kepler dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus persamaan berikut:

K = T2/r3

Dengan keterangan:

T = periode planet mengelilingi matahari

r = jarak rata- rata planet ke matahari

K = bilangan konstan yang nilainya tidak bergantung pada jenis planet

Pernyataan hukum III Kepler di atas dapat juga dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut:

T12/r13 = T22/r23

Dengan keterangan

T1 = periode planet I

T2 = periode planet II

r1 = jarak rata-rata planet I ke matahari

r2 = jarak rata-rata planet II ke matahari

Contoh Soal Ujian Perhitungan Rumus Persamaan Hukum Kepler

Dalam tata surya diketahui bahwa jarak rata- rata bumi ke matahari adalah 1 astronomi dan kala revolusi bumi adalah 365 hari. Jika jarak rata- rata venus ke matahari 0,72 astronomi, maka berapakah kala revolusi planet venus?

Penyelesaian

Diketahui:

T1 = 365 hari ;

r1 = 1 As

r2 = 0,72 As

Ditanya: T2

Menentukan Kala Revolusi Planet Venus Hukum Kepler

T12/r13 = T22/r23

(T1/T2)2 = (r1/r2)3

(365/T2)2 = (1/0,72)3

365/T2 = 1,64

T2 = 222,6 hari

Jadi Kala Revolusi Planet Venus adalah 222,6 hari

Contoh Soal Lainnya Dan Pembahasannya Ada Di Akhir Artikel

Medan Gravitasi

Pada prinsipnya setiap partikel yang memiliki massa, selain mempunyai sifat lembam juga mempunyai sifat menarik partikel bermassa lainnya. Gaya tarik antara partikel- partikel bermassa tersebut disebut dengan gaya gravitasi.

Setiap partikel / benda yang memiliki massa akan mempunyai medan gravitasi tertentu. Medan gravitasi adalah daerah atau tempat di sekitar partikel atau benda yang masih mendapat pegaruh gaya gravitasi dari partikel atau benda tersebut.

Arah Garis Gaya Medan Gravitasi
Arah Garis Gaya Medan Gravitasi

Medan gravitasi suatu benda dapat digambarkan oleh garis berarah yang menuju ke pusat partikel benda.

Gaya Gravitasi Semesta

Pada  prinsipnya antara benda satu dengan benda yang lain, seperti antara planet dengan planet atau antara matahari dengan planet terjadi gaya tarik- menarik yang disebut dengan gaya gravitasi atau gaya gravitasi semesta. Gaya gravitasi adalah gaya Tarik menarik antara dua benda yang bermassa

Hukum Gravitasi Newton

Jika dua benda yang bermassa m1 dan m2 mempunyai jarak antara pusat massanya adalah r. Kedua benda saling tarik-menarik dengan gaya gravitasi (F) yang besarnya berbanding lurus dengan massa masing- masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara pusat massanya.

Arah Gaya tarik- menarik antara dua benda berada pada garis lurus di kedua benda tersebut.

Gaya Gravitasi Dua Benda Planet Bumi Matahari
Gaya Gravitasi Dua Benda Planet Bumi Matahari

Rumus Gravitasi Newton Dua Benda

Gaya Gravitasi Newton antara dua benda dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

F = G (m1.m2)/r2

Dengan keterangan

F = gaya gravitasi (N)

m1 dan m2 = massa benda (kg)

r = jarak antara pusat massa kedua benda (m)

G = konstanta gravitasi umum atau universal

Contoh Soal Menentukan Gaya Gravitasi Newton Dua Benda

Hitunglah gaya Tarik menarik antara dua benda yang terpisah sejauh 10 cm, dan massa masing asing benda 5 kg

Penyelesaian:

Diketahui

m1 = 10 kg

m2 = 10 kg

r = 10 cm, atau 0,1m

ditanyakan, F = …

Menghitung Gaya Tarik Menarik Gravitasi Dua Benda Terpisah

Besar gaya Tarik menarik gravitasi dua benda dapat dinyatakan dengan persamaan rumus berikut:

F = G (m1.m2)/r2

F =(6,67 x 10-11)x(5×5)/(0,1)2

F = 16,7 x 10-8 N

Contoh Soal Perhitungan Rumus Gaya Gravitasi Matahari Bumi

Matahari diperkirakan memiliki massa 1,49 x 1030 kg. Sedangkan Massa bumi adalah 5,9 x 1024 kg. Jika Jarak rata rata bumi dan matahari 1,496 x 1011 m. Berapakah besar gaya Tarik menarik antara matahari dan bumi

Penyelesaian:

Diketahui

Mm = 1,49 x 1030 kg

mb = 5,9 x 1024 kg

r = 1,496 x 1011 m

Jawab

Menghitung Gaya Tarik Menarik Gravitasi Matahari Bumi

Besar gaya Tarik menarik gravitasi antara matahari dan bumi dapat dinyatakan dengan persamaan rumus berikut:

F = G (Mm.mb)/r2

F = (6,67 x 10-11)x(1,49 x 1030x5,9 x 1024)/ (1,496 x 1011)2

F = 26,3 x 1021 N

Jadi gaya Tarik menarik antara bumi dan matahari adalah 26,3 x 1021 Newton.

Contoh Soal Lainnya Dan Pembahasannya Ada Di Akhir Artikel

Konstanta Gravitasi Umum (G)

Nilai G pada persamaan gaya gravitasi di atas, belum dapat ditentukan saat itu. Baru setalah satu abad kemudian, nilai G dapat ditentukan atau diukur dengan menggunakan alat yang disebut dengan neraca torsi atau neraca punter. Alat ini ditemukan oleh Rev John Michell dan pertama kali dipakai oleh Sir Henry Cavendish pada tahun 1798 dan kemudian dikenal dengan neraca Cavendish. Dari penelitiannya diketahui bahwa nilai G adalah:

G = 6,673 x 10-11 Newton . m2/kg2.

Kuat Medan Gravitasi Dua Benda Bermassa

Setiap benda mempunyai medan gravitasi sendiri dengan nilai tertentu. Sehingga Setiap benda yang berada dalam medan gravitasi benda lain akan mendapat gaya gravitasi. Besarnya kuat medan gravitasi ditunjukkan dengan besarnya percepatan gravitasi.

Kuat Medan Gravitasi Dua Benda Bermassa Planet Bumi Bulan
Kuat Medan Gravitasi Dua Benda Bermassa Planet Bumi Bulan
  1. benda dengan massa m2 terletak dalam medan gravitasi yang dihasilkan oleh benda bermassa m1, sehingga benda m2 mendapat gaya gravitasi sebesar F.
  2. Jika benda m2 diambil dan letak m2 diberi nama titik T, maka setiap benda yang diletakkan pada titik T akan mendapat gaya gravitasi dari benda m1.

Besar gaya gravitasi yang dialami setiap benda yang menempati titik T per satuan massa disebut kuat medan gravitasi dan diberi notasi huruf kecil g.  Dengan demikian Kuat medan gravitasi dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan rumus berikut:

g = F/m2

Dengan Keterangan

F = gaya gravitasi (N)

g = kuat medan gravitasi (N/Kg) di titik T atau yang dialami oleh benda m2 di titk T

m2 = massa benda di titik T (kg)

Persamaan dari rumus kuat medan gravitasi ini digunakan ketikan gaya gravitasi dan massa benda disuatu titik T diketahui.

Nilai kuat medan gravitasi g dapat ditentukan dengan menggunakan dua persamaan rumus berikut:

g = F/m2 dan

F =G (m1.m2/r2)

Sehingga diperoleh nilai g dengan menggunakan rumus sebagai berikut

g = G (m1/r2)

Dengan Keterangan

g = kuat medan gravitasi (N/kg, m/s2) yang dialami atau dirasakan oleh benda dititik T (m2), dari benda yang menghasilkan medan gravitasi (m1)

G = konstanta gravitasi = 6,673 . 10-11 Nm2/kg2

m1 = massa benda (kg) yang menghasilkan medan gravitasi

r = jarak titik T ke pusat benda yang menghasilkan medan gravitasi (m1)

Persamaan rumus kuat medan gravitasi ini digunakan jika massa sumber penghasil medan gravitasi dan jarak ke titik suatu benda diketahui.

Contoh Soal Perhitungan Kuat Medan Gravitasi

Hitunglah percepatan gravitasi yang dialami orang yang berada 1 m di atas permukaan bumi…

Diketahui

mb = massa bumi 5,98 x 1024 kg

rb = jari jari bumi 6,36 x 106 m

Pada soal ini, yang menghasilkan atau menjadi sumber medan gravitasi adalah bumi dengan demikian massa bumi dinotasikan dengan mb untuk menghindari kesalahan notasi dengan M dan m yang bisa digunakan untuk matahari dan bumi atau benda lain.

Jarak orang ke pusat (titik tengah atau jari jari) bumi dinotasikan dengan ro. hal ini untuk menghindari kekeliruan dengan notasi r (yang umum digunakan umum notasi jari jari)). Sehingga nilai ro adalah:

ro = jari jari bumi + jarak orang ke permukaan bumi

ro = rb + 1 meter

ro =   6,36 x 106 m + 1 m

G = 6,67 x 10-11 Nm2

Ditanyakan nilai kuat medan gravitasi, g = …

Menentukan Kuat Medan Gravitasi Di Atas Permukaan Bumi

Besar kuat medan gravitsi yng dialami seseorang di atas permukaan bumi dapat dinyatakan dengan persamaan berikut:

g = G.mb/ro2

g = (6,67 x 10-11)x(5,98 x 1024)/(6,36 x 106+1)2

g = 9,8 m/s2 (atau N/kg)

Jadi kuat medan gravitasi yang dirasakan oleh orang (benda) pada ketinggian 1 meter dari permukaan bumi adalah 9,8 m/s2 (atau N/kg). ini sama artinya dengan kuat medan gravitasi yang dihasilkan oleh bumi pada jarak 1 meter dari permukaan bumi.

Jadi sebenarnya kuat medan gravitasi sama dengan percepatan gravitasi.

Contoh Soal Lainnya Dan Pembahasannya Ada Di Akhir Artikel

Percepatan Gravitasi Bumi

Setiap titik yang berada di dalam medan gravitasi bumi akan memiliki percepatan gravitasi yang besarnya dapat dinyatakan dengan persamaan rumus:

g = G (mb/r2)

Dengan keterangan

g = percepatan gravitasi bumi, N/kg atau m/s2

G = konstanta gravitasi umum, 6,67 x 10-11 Nm2

mb = massa bumi, kg

r = jarak titik T ke pusat bumi, m

Percepatan Gravitasi Bumi Hukum Newton
Percepatan Gravitasi Bumi Hukum Newton

Dari Persamaan rumus ini, diketahui bahwa besar percepatan gravitasi bumi hanya dipengaruhi oleh massa bumi, dan tidak dipengaruhi oleh massa benda lainnya.

Contoh Soal Percepatan Gravitasi Bumi Hukum Newton

Jika massa bumi 5,98 x 1024 kg dan jari-jari bumi 6.380 km, berapakah percepatan gravitasi di puncak Mount Everest yang tingginya 8.848 m di atas permukaan bumi? (G = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2)

Penyelesaian:

Diketahui:

h = tinggi puncak Mount Everest = 8.848 m = 8,848 km

mb = massa bumi = 5,98 x 1024 kg

Rb = jari jari bumi = 6.380 km

G = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2

Ditanya:

g = …?

Jawab:

Cara Menentuka Percepatan Gravitasi Di Puncak Gunung Permukaan Bumi

Percapatan grvitasi di permukaan bumi dapat dinyatakan dengan rumus berikut:

Nilai r adalah jarak dari titik pusat bumi ke puncak Mount Everest yaitu:

r = Rb + h

r = (6.380 + 8,848) km = 6.389 km = 6,389 x 106 m

g = G (mb/r2)

g = 6,67×10-11x(5,98 x 1024)/(6,389×106)2

g = 9,8 m/s

Contoh Soal Lainnya Dan Pembahasannya Ada Di Akhir Artikel

Hukum Kepler Berdasarkan Hukum Gravitasi Newton

Hukum Kepler yang pertama dapat dijelaskan berdasarkan hukum gravitasi Newton yang menyatakan setiap benda yang dipengaruhi oleh gaya sentral akan memiliki lintasan berupa elips, lingkaran, parabola atau hiperbola. Gaya sentral adalah gaya yang selalu mengarah ke pusat gaya.

Jika sebuah benda bergerak dipengaruhi oleh gaya sentral maka lintasan benda itu adalah elips, parabola, atau hiperbola. Lintasan atau orbit yang berbentuk elips, disebut memiliki orbit tertutup, sedang orbit hiperbola dan parabola dinamakan memiliki orbit terbuka.

Hukum Kepler yang kedua dapat dijelaskan berdasarkan gaya yang bekerja pada planet dan matahari bekerja sepanjang garis lurus yang menghubungkan planet dan matahari sehingga momentum sudut yang diakibatkan oleh gaya tersebut kekal.

Hukum ketiga Kepler dapat dijelaskan berdasarkan kenyataan gaya antara planet dengan matahari sebanding dengan massa planet dan matahari dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak matahari dan planet.

Planet yang mengelilingi matahari bermassa M memiliki kaitan antarperiode dan jarak rata- ratanya sebagai:

T2 = (4p2. r3)/(G.M)

Planet mengelilingi matahari karena adanya gaya sentripetal yang berupa gaya gravitasi antara matahari dan planet tersebut.

Rumus Menghitung Massa Bumi

Massa bumi dapat dihitung dengan menggunakan nilai Konstanta Gravitasi Universal atau umum G yang telah diperoleh dari percobaan Cavendish. Massa bumi  dinotasikan denga mB dan jari- jari bumi Rb = 6,37 × 106 m (denga anggapan bahwa bumi adalah bulat sempurna). Berdasarkan pada rumus percepatan gravitasi bumi seperti berikut:

g = (G.mB)/Rb2

maka massa bumu m adalah:

mB = (g.Rb2)/G

mB = 9,8x (6,37 x 106)2/(6,67 x 10-11)

mB = 5,96 x 1024 kg

Rumus Menghitung Massa Matahari

Telah diketahui bahwa jari- jari rata- rata orbit bumi rb = 1,5 × 1011 m dan periode bumi dalam mengelilingi matahari TB = 1 tahun = 3 × 107 s.

Dengan menggunakan kedua data tersebut, dan dengan menyamakan gaya matahari dan gaya sentripetal bumi, maka dapat diperkirakan besarnya massa matahari.

Jari jari Orbit bumi = rb = 1,5 × 1011 m

Periode keliling bumi = Tb = 1 tahun = 3 × 107 s

Gaya matahari = Fg

Gsys sentripetal bumi =Fs

Massa Matahari =M

Massa bumi = mb

Maka Fg = Fs

(G.M.mb)/(rb)2 = (mb.(vb)2)/rb

Karena vb = (2.π.rb)/Tb,

 maka

(G.M.mb)/(rb)2 = mb.(4π2 rb2)/(Tb2 rb)

M =(4π2 rb3)/(G.Tb2)

M = [4x(3,14)2x(1,5×1011)3]/[(6,67×10-11)x(3×107)2]

M = 2×1030kg

Contoh Soal Lainnya Dan Pembahasannya Ada Di Akhir Artikel

Planet bumi bermassa mb bergerak dengan kelajuan v, jika tidak ada gaya yang menarik bumi, planet bumi akan tetap bergerak lurus. Bumi dapat bergerak melingkari matahari karena ada gaya sentripetal. Gaya sentripetal yang dialami oleh bumi adalah gaya gravitasi antara bumi dan matahari.

Bumi yang bergerak melingkar memiliki gaya sentrifugal dengan arahnya menuju keluar lingkaran. Karena adanya keseimbangan antara gaya sentripetal dan gaya sentrifugal, maka bumi bergerak mengelilingi matahari dengan orbit tertutup.

Bila massa matahari adalah M   , gaya gaya yang bekerja pada bumi dapat dituliskan sebagai berikut:

Fsentripetal = Fsentrifugal

G.(M.mb)/r2 = (mb.v2)/r

Diketahui bahwa v2 adalah

v2 =(G.M)/r

Diketahui periode bumi yaitu T. Selama waktu T, bumi menempuh perjalanan mengelilingi matahari satu kali putaran penuh, maka jarak yang dilalui adalah keliling lingkaran sebesar

2π.r.

Kelajuan bumi adalah:

v = (2π.r)/T

substitukan ke persamaan sebelumnya

v2 = ((2π.r)/T)2 =(G.M)/r

sehingga diperoleh persamaan berikut

T2 = (4π2. r3)/(G.M)

Bila orbit planet tidak berupa lingkaran tetapi elips maka jari- jari r diganti jarak rata- rata antara planet dan matahari, yang besarnya sama dengan sumbu semimayor elips.

1). Contoh Soal Menghitung Berat Astronot Di Orbit

Seorang astronot di bumi memiliki berat 600 N. Kemudian astronot naik pesawat meninggalkan bumi hingga mengorbit pada ketinggian sama dengan jari jari bumi R (R = jari-jari bumi = 6.380 km). G = 6,67.10-11 Nm2kg-2. Berapakah berat astronot tersebut pada orbit tersebut?

Diketahui

R1 = R =  Jari jari bumi

R1 = 6.380 km = 6,38×106m

F1 = 600 N

R2 = jarak astronot ke pusat bumi

R2 = R1 + R1 = 2R1

R2 =  2 x 6,38×106

R2 = 1,276×107 m

Menghitung Berat Astronot Di Orbit Luar Bumi

Berat astronot merupakan gaya gravitasi bumi. Sehingga berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua.

F1 = berat astronot di bumi

F1 = G.M.m/(R1)2 atau

F1 (R1)2 = G.M.m

F2 = berat astronot di orbit luar bumi

F2 = G.M.m/(R2)2

F2 (R2)2 = G.M.m

Sehingga dapat dinyatakan dengan

F2 (R2)2  = F1 (R1)2

F2 = F1 (R1/R2)2

F2 = F1 (R1/2R1)2

F2 = F1(1/2)2

F2 = (600) (¼)

F2 = 150 N

Jadi berat astronot di orbit di luar bumi adalah 150 N

2). Contoh Soal Menentukan Gaya Gravitasi Bumi Bulan

Massa bumi adalah 6 x 1024 kg dan massa bulan adalah 7,4 x 1022 kg. Jarak rata rata Bumi dengan Bulan adalah 3,8 x 108 m dan G = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2, tentukan gaya gravitasi antara Bumi dengan Bulan!

Diketahui:

M = 6 x 1024 kg

m = 7,4 x 1022 kg

R = 3,8 x 108 m

G = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2

Menentukan Gaya Gravitasi Antara Bumi Dan Bulan

Gaya gravitasi yang terjadi antara bumi dan bulan dapat dinyatakan dengan menggunakan persamaan berikut:

F = (G.M.m)/r2

F = (6,67 x 10-11)( 6 x 1024)(7,4 x 1022)/(3,8 x 108)2

F = 2,05 x 1020 N

Jadi gaya gravitasi antara bumi dan bulan adalah 2,05 x 1020 N

3). Contoh Soal Menghitung Massa Bumi

Tentukan massa bumi jika jari-jari bumi 6,38 x106 m, konstanta gravitasi 6,67x 10-11 Nm2/kg2, dan percepatan gravitasi 9,8 m/s2:

Diketahui:

R = 6,38 x 106 m

G = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2

g = 9,8 m/s2

Rumus Cara Menentukan Massa Bumi

Massa bumi dapat dinyatakan dengan menggunakan dengan persamaan berikut

mb = (g R2)/G

mb = (9,8)( 6,38 x 106)2/(6,67 x 10-11)

mb = 5,98x 1024 kg

Jadi massa bumi adalah 5,98x 1024 kg

4). Contoh Soal Menentukan Percepatan Gravitasi Bulan dan Berat Benda Di Bulan

Bila sebuah benda beratnya di permukaan bumi adalah 9,8 N sedangkan Massa bulan adalah 7,35x 1022 kg dan jari-jarinya 1,738 x 106 m. Hitunglah berapakah beratnya bila berada di bulan.

Diketahui:

Berat di Bumi

W = m.g = 9,8 N,

Percepatan gravitasi bumi di permukaan bumi adalah 9,8 maka massa benda 1 kg. Berat

9,8= m.9,8

m = 1kg

Menghitung Percepatan Gravitasi Bulan

Percepatan gravitasi bulan dapat dinyatakan dengan persamaan rumus berikut:

gm = G.mm/(rm)2

gm = percepata gravitasi bulan

mm = massa bulan

mm = 7,35x 1022 kg

rm = jari jari bulan

rm = 1,738 x 106 m

G = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2

gm = (6,67 x 10-11) 7,35x 1022)/(1,738 x 106)2

gm = 1,62 m/s2

Jadi percepatan gravitasi di bulan adalah 1,62 m/s2

Rumus Menentukan Berat Benda Di Bulan

Berat benda di bulan dapat dinyatakan dengan menggunakan rumus berikut

W =m.gm

W = 1x 1,62

W = 1,62 N

Jadi berat benda di bulan adala 1,62 N

5). Contoh Soal Menghitung Kala Revolusi Venus Hukum Kepler 3

Jarak rata-rata bumi ke matahari = 1 astronomi dan kala revolusi bumi = 365 hari. Jika jarak rata-rata venus ke matahari 0,72 astronomi, berapakah kala revolusi venus?

Diketahui:

T1 = kala revolusi bumi

T1 = 365 hari

R1 = jarak rata rata bumi ke matahari

R1 = 1 As

R2 = Jarak rata rata  venus ke matahari

R2 = 0,72 As

T2 = kala revolusi venus

Jawab:

Rumus Cara Menghitung Kala Revolusi Venus

Kala revolusi venus dapat dinyatakan dengan persamaan rumus berikut:

(T1)2/(R1)3 = (T2)2/(R2)3

(T1/T2)2 = (R1/R2)3

(365/T2)2 = (1/0,72)3

(365/T2)2 = 2,679

365/T2 = 1,64

T2 = 222,56 hari

Jadi kala revolusi venus adalah 222,56 hari

6). Contoh Soal Menghitung Energi Potensial Gravitasi

Sebuah pesawat antariksa bermassa 1 ton akan diluncurkan dari permukaan bumi. Jari-jari bumi R = 6,38×106 m dan massa bumi 5,98×1024 kg. Tentukan:

a). energi potensial pesawat saat di permukaan bumi,

b). kecepatan awal pesawat agar tidak kembali lagi ke bumi

Diketahui

m = 1 ton = 103 kg

R = 6,38×106 m

M = 5,98×1024 kg

Rumus Menghitung Energi Potensial Pesawat Di Permukaan Bumi,

Energi potensial pesawat saat berada di permukaan bumi dapat dinyatakan dengan  rumus berikut:

Ep = – G M.m/R

Ep = – (6,67 x 10-11)( 5,98×1024)(103 )/( 6,38×106)

Ep = – 6,25 x 1010 Joule

Jadi energi potensial pesawat adalah 6,25 x 1010 Joule

Kecepatan Awal Pesawat Luar Antariksa Agar Tidak Kembali Ke Bumi

Pada gerak pesawat berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Karena tidak kembali berarti energi akhirnya nol dan dapat dinyatakan dengan rumus berikut

Ep1 + Ek1 = Em (~)

G M.m/R = ½ m.(v0)2

(v0)2 = 2,G M./R

(v0)2 = 2 (6,67 x 10-11)( 5,98×1024)/( 6,38×106)

v0 = 11,2 x 103 m/s

Jadi kecepatan awal pesawat agar tidak kembali ke bumi adalah 11,2 x 103 m/s

Kecepatan v0 ini dinamakan dengan kecepatan lepas.

Daftar Pustaka:

  1. Ganijanti Aby Sarojo, 2002, “Seri Fisika Dasar Mekanika”, Salemba Teknika,  Jakarta.
  2. Giancoli, Douglas, 2001, “Fisika Jilid 1, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  3. Sears, F.W – Zemarnsky, MW , 1963, “Fisika untuk Universitas”, Penerbit Bina Cipta, Bandung,
  4. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Gelombang, Jenis Gelombang, Sifat-sifat Gelombang, Contoh Gelombang, Manfaat fungsi gelombang,
  5. Giancoli, Douglas C. 2000. Physics for Scientists & Engineers with Modern Physics, Third Edition. New Jersey, Prentice Hall.
  6. Halliday, David, Robert Resnick, Jearl Walker. 2001. Fundamentals of Physics, Sixth Edition. New York, John Wiley & Sons.
  7. Tipler, Paul, 1998, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 1,Pernerbit Erlangga, alih bahasa: Prasetyo dan Rahmad W. Adi, Jakarta.
  8. Tipler, Paul, 2001, “Fisika untuk Sains dan Teknik”, Jilid 2, Penerbit Erlangga, alih bahasa: Bambang Soegijono, Jakarta
  9. Ringkasan Rangkuman: Gaya gravitasi adalah gaya interaksi yang berupa tarik-menarik antara benda.
  10. Hukum Gravitasi Newton berbunyi: “Setiap benda di alam semesta menarik benda lain dengan gaya yang besarnya berbanding lurus dengan hasil kali massa-massanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya”,
  11. Cavendish mendapatkan nilai G sebesar 6,67 x10-11 Nm2/kg2.
  12. Percepatan gravitasi adalah percepatan suatu benda akibat gaya gravitasi
  13. Massa bumi dapat dihitung dari persamaan percepatan gravitasi, yang besarnya mb = 5,98 x 1024 kg.
  14. Orbit geosinkron adalah orbit satelit dimana periodenya sama dengan periode rotasi bumi.
  15. Kepler mengemukakan tiga hukum yang berhubungan dengan peredaran planet terhadap Matahari.
  16. Hukum I Kepler: “Setiap planet bergerak mengitari Matahari dengan lintasan berbentuk elips, Matahari berada pada salah satu titik fokusnya”.
  17. Hukum II Kepler: “Suatu garis khayal yang menghubungkan Matahari dengan planet menyapu daerah yang luasnya sama dalam waktu yang sama”.
  18. Hukum III Kepler: “Perbandingan kuadrat periode planet mengitari Matahari dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet ke Matahari adalah sama untuk semua planet”,
  19. Hukum Kepler Gravitasi Newton: Pengertian Rumus Medan Arah Garis Gaya Tarik Massa Matahari Bumi Bulan Planet Venus Semesta Contoh Perhitungan 6, Teori Geosentris, Heliosentris, Gambar Aphelion dan Perihelion, Kala Revolusi Orbit Planet,