Contoh dan latihan materi gravitasi newton dan gerak pelanet

 Guru Mata Pelajaran : Roudatul Jannah, SP

 Mata Pelajaran          : Fisika

 Kelas                         : X IPA 3 jam ke 3 dan 4

 Kompetensi Dasar      : KD 3.8 Menganalisis gerak pelanet dalam mekanika klasik

Assalamu'alaikum wr. wb. Kita lanjut materi nya nak, jangan lupa absensi di blogger ibuya.

Contoh Soal Hukum Gravitasi Newton

Medan atau Percepatan Gravitasi

Medan gravitasi atau percepatan gravitasi dipengaruhi oleh gaya gravitasi, di mana besarannya dinyatakan sebagai kuat medan gravitasi (g), yaitu gaya gravitasi tiap massa medan gravitasi, atau bisa disebut juga percepatan gravitasi.

Pada artikel ini “medan” atau ruang yang kita maksud adalah bumi. 

Sebelumnya kita udah belajar mengenai persamaan mencari F (gaya gravitasi) bukan? maka sekarang kalo percepatan gravitasi itu di permukaan bumi itu g, maka berat benda tersebut di permukaan bumi adalah 

Nah,  karena berat benda di permukaan bumi (w) sama dengan gaya gravitasi yang bekerja maka,

m di masing-masing sisi dapat di coret, maka persamaan g didapatkan sebagai berikut

Dimana, r merupakan jarak antara benda dengan pusat bumi (m). 

Itu dia rumus medan gravitasi yang perlu Sobat Zenius pahami. Kira-kira sudah mengerti, kan? Yuk, mari kita beralih ke pembahasan contoh soalnya.

Contoh Soal Medan Gravitasi

Hukum Kepler

Setelah adanya penemuan mengenai gravitasi yang ditemukan oleh Isaac Newton, seorang ahli matematika dan astronomi yang berasal dari Jerman yaitu Johannes Kepler berhasil menemukan 3 (tiga) hukum tentang pergerakan planet dalam tata surya, dimana Hukum-hukum Kepler ini sesuai dengan hukum gravitasi Newton. 

Hukum I Kepler

Pada hukum pertama ini Kepler menyatakan bahwa 

“Semua planet bergerak pada lintasan elips yang mengitari matahari, dimana matahari terletak pada salah satu titik pusatnya.”

Pada dasarnya hukum ini menjelaskan bahwa lintasan di tata surya berbentuk elips, dimana elips itu memiliki 2 titik fokus, dan matahari terletak pada salah satu titik fokusnya.

Hukum II Kepler

Pada hukum kedua ini Kepler menyatakan bahwa

“Luas daerah yang disapu oleh garis antara matahari dan planet adalah sama untuk setiap periode waktu yang sama.”

Pada dasarnya hukum ini menjelaskan bahwa karena lintasannya berbentuk elips, suatu planet tidak memiliki jarak pasti, yang ada adalah titik terjauh (titik aphelion), titik terdekat (titik perihelion), dan rata-rata jarak ke matahari. Dimana kecepatan orbit akan melambat pada saat berada aphelion, dan akan lebih cepat pada perihelion. Sehingga secara sederhana dapat dikatakan 

Kecepatan orbit maksimum suatu planet pada saat berada di aphelion,

Kecepatan orbit minimum suatu planet pada saat berada di perihelion.

Hukum III Kepler

Pada hukum ketiga ini Kepler menyatakan bahwa

“Kuadrat periode suatu planet sebanding dengan pangkat tiga jarak rata – ratanya dari Matahari”

Pada dasarnya hukum ini menjelaskan mengenai revolusi planet mengelilingi matahari, planet yang letaknya lebih jauh dari matahari juga akan memiliki periode orbit yang lebih lama, dan sebaliknya atau secara sistematis dapat dituliskan sebagai berikut

Dimana,