HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI

Materi Fisika Kelas X Semester II

A.  Gaya Gravitasi
Dua benda dengan massa m₁ dan m₂ yang berjarak r akan saling tarik menarik dengan gaya yang besarnya sebanding dengan massa masing-masing benda itu, dan berbanding terbalik dengan kuadrat jaraknya

Gaya graviatasi antar dua benda bermassa, dirumuskan:

Dengan G adalah tetapan umum gravitasi, yang telah diukur secara eksperimen, dan nilainya dalam satuan SI adalah:

G = 6,67 x 10 ^–11 Nm²kg^–2

Gaya gravitasi sering disebut dengan istilah gaya berat (w) dan merupakan besaran vektor, maka seluruh operasionalnya menggunakan aturan operasional vektor.

B.  Kuat Medan Gravitasi

Medan Gravitasi adalah daerah di sekitar benda bermassa M yang dipengaruhi oleh gaya tarik benda tersebut. Besar kecilnya kekuatan medan gravitasi disebut kuat medan gravitasi (g), yang dirumuskan:

Kuat medan gravitasi tersebut sering disebut dengan percepatan gravitasi, dan merupakan besaran vektor.

C.  Energi Potensial Gravitasi
Energi potensial suatu benda bermassa m yang berjarak r dari pusat massa suatu planet bermassa M, besarnya dirumuskan:

Suatu titik pada ketinggian h di atas permukaan Bumi (berjari-jari R), energi potensialnya dapat dirumuskan:

Bila energi potensial di permukaan Bumi dijadikan sebagai acuan (dianggap bernilai nol), maka energi potensial suatu titik pada ketinggian h dari permukaan Bumi adalah:

D.  Kecepatan Lepas dan Kelajuan Satelit Mengorbit Bumi
Kecepatan lepas adalah kecepatan yang dapat melepaskan benda dari tarikan gaya gravitasi bumi. Dengan kata lain, jika kita akan melemparkan benda vertikal ke atas sampai benda tidak akan kembali lagi ke bumi, maka kecepatan awal lemparan harus sama atau lebih besar dari kecepatan lepas, yang besarnya:
      atau    

E.  Hukum Kepler
Copernicus menyimpulkan suatu teori bahwa matahari merupakan pusat orbit semua planet termasuk bumi. Teori tersebut didukung dan disempurnakan oleh Johanes Kepler (seorang ahli astronomi) dengan menghasilkan tiga hokum, yaitu:

1)  Hukum I Kepler
Setiap planet bergerak pada lintasan elips dengan matahari berada pada salah satu titik fokusnya.

2)  Hukum II Kepler
Garis khayal yang menghubungkan matahari dengan planet dalam selang waktu yang sama menyapu luas juring yang sama.

3)  Hukum III Kepler
Untuk setiap planet, kuadrat periode planet mengelilingi matahari berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet tersebut ke matahari.

Untuk lebih lengkapnya bahan ajar Fisika tentang Hukum Newton Gravitasi disertai contoh soal dan pembahasan serta soal-soal latihan, filenya dapat didownload di bawah ini:

Bahan Ajar Hukum Newton tentang Gravitasi (file PDF) (download di sini)

Semoga bahan ajar ini bermanfaat dalam pembelajaran Fisika di Sekolah. 

Teruslah semangat belajar Fisika, karena Fisika itu Mudah dan Asik.