Home BAHAN BELAJAR FISIKA Faktor Yang Menghipnotis Percepatan Gravitasi Bumi

Faktor Yang Menghipnotis Percepatan Gravitasi Bumi

by CerdaskanKita

Kuat medan gravitasi atau lebih kerap disebut percepatan gravitasi merupakan besaran fisika yang kaya dipakai dalam bermacam topik fisika. Pada sedikit artikel sebelumnya telah diterangkan bahwa besar percepatan gravitasi di permukaan bumi berbanding lurus dengan besar massa bumi dan berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari bumi. Besar percepatan gravitasi yang dialami oleh sebuah benda yang berada pada ketinggian tertentu di atas permukaan bumi akan sebanding dengan besar massa bumi dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak benda ke sentra bumi. Lalu, selain massa dan jarak, adakah faktor lain yang mensugesti besar percepatan gravitasi? Pada hari ini ini, Bahan Belajar Sekolah akan membahas sedikit faktor yang mensugesti besar percepatan gravitasi bumi.

Daftar Isi

#1 Faktor Ketinggian

Ketika sebuah benda berada di permukaan bumi, maka jarak antara benda dengan sentra bumi sama dengan jari-jari bumi sesampai kemudian besar percepatan gravitasi di permukaan bumi berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari bumi.

Ketika sebuah benda berada pada ketinggian tertentu yang cukup besar, maka percepatan gravitasi yang dialaminya akan menjadi lebih kecil alasannya ialah jarak benda ke bumi menjadi lebih jauh. Jarak benda ke bumi akan menjadi jumlah ketinggian benda dengan jari-jari bumi.

Jika benda berada pada ketinggian h di atas permukaan bumi, maka percepatan gravitasi yang dialami oleh benda di titik terseut sanggup dihitung dengan rumus berikut:

g = G M
(R + h)2

Keterangan :
g = percepatan gravitasi pada ketinggian tertentu (m/s2)
G = konstantan umum gravitasi (N m2/kg2)
h = ketinggian dihitung dari permukaan bumi (m)
M = massa bumi (kg)
R = jari-jari bumi (m).

Pengaruh ketinggian hanya sanggup mensugesti besar percepatan gravitasi secara signifikan apabila ketinggian tersebut cukup besar (mendekati atau lebih besar dari jari-jari bumi). Jika ketinggiannya kecil, maka tak akan mensugesti besar percepatan gravitasi secara signifikan alasannya ialah nilainya tak akan terlalu berbeda.

Untuk penterangan lebih lanjut perihal imbas ketinggian terhadap besar percapatan gravitasi bumi, kau sanggup membaca sedikit artikel terkait yang membahas rumus dan teladan percepatan gravitasi pada ketinggian tertentu melalui link di bawah ini.

#2 Faktor Kedalaman

Pada poin pertama kita sudah melihat bagaimana imbas ketinggian terhadap percepatan gravitasi bumi. Semakin besar ketinggian benda di atas permukaan bumi, maka akan semakin kecil percepatan gravitasi bumi yang dialaminya.

Lalu, bagaimana apabila benda berada pada kedalaman tertentu di dalam bumi? Apakah percepatan gravitasi bumi pada kedalaman h akan lebih besar dibanding percepatan gravitasi di permukaan bumi? Atau justru akan lebih kecil dibanding percepatan graviatsi di permukaan bumi?

Jika bumi kita anggap sebagai benda homogen yang terdapat massa jenis rata-rata ρ, maka percepatan gravitasi pada kedalaman h di dalam bumi hanya dipengaruhi oleh bab bola bumi bab dalam yang berjari-jari lebih kecil daripada jari-jari orisinil bumi.

Misal pada kedalaman h, maka jari-jari bab bola bumi yang mensugesti percepatan gravitasi merupakan R – h menyerupai terlihat pada gambar di bawah ini.

Kuat medan gravitasi atau lebih kerap disebut percepatan gravitasi merupakan besaran fisi FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERCEPATAN GRAVITASI BUMI

Karena jari-jarinya lebih kecil dan ukuran bolanya menjadi lebih kecil, maka massa bumi (bagian bola bumi pada kedalam h) juga lebih kecil. Massa bab tersebut merupakan:

M’ = 4/3 π(R – h)3 ρ

Keterangan:
M’ =  massa bab bola bumi (kg)
R = jari-jari bumi (m)
h = kedalaman (m)
ρ = massa jenis (kg/m3)

Baca Juga:   Pengaruh Posisi Benda Terhadap Sifat Bayangan Cermin Cekung

Karena massa bab bola bumi merupakan M’ dan jari-jarinya merupakan R – h, maka besar percepatan gravitasi pada kedalaman tersbebut ditentukan menurut penurunan rumus berikut:

⇒ g’ = G M’
(R – h)2
⇒ g’ = G 4/3 π(R – h)3 ρ
(R – h)2

⇒ g’ = G. 4/3 π(R – h) ρ

Jika dibandingkan dengan percepatan gravitasi bumi di permukaan (go), maka percepatan gravitasi bumi pada kedalaman h sanggup dihitung dengan rumus berikut:

g’ = (1 – h/R) . go

Keterangan :
g’ = percepatan gravitasi pada kedalaman h (m/s2)
go = percepatan ravitasi di permukaan bumi (m/s2)
R = jari-jari bumi (m)
h = kedalaman (m)

Contoh soal:
Jika percepatan gravitasi bumi di permukaan merupakan 9,8 m/s2, maka tentukanlah percepatan gravitasi bumi pada kedalaman seperempat jari-jari bumi.

Pembahasan :
Dik : go = 9,8 m/s2, h = ¼ R,
Dit : g’ = … ?

Percepatan gravitasi pada kedalam h :
⇒ g’ = (1 – h/R) . go
⇒ g’ = (1 – ¼ R/R) . 9,8
⇒ g’ = (1 – ¼) . 9,8
⇒ g’ = 3/4 x 9,8
⇒ g’ = 7,35 m/s2

Dari teladan di atas sanggup kita lihat bahwa percepatan gravitasi bumi pada kedalaman tertentu ternyata lebih kecil dibanding percepatan gravitasi di permukaan bumi. Itu terjadi alasannya ialah massa dan jari-jari menjadi lebih kecil.

#3 Faktor Letak Lintang

Bentuk bumi tak lingkaran tepat melainkan sedikit pepat di bab kutubnya. Itu artinya, jari-jari bumi semakin kecil di tempat kutub. Karena jari-jarinya semakin kecil, maka besar percepatan gravitasi bumi di bab kutub semakin besar. Sebaliknya, pada bab ekuator percepatan gravitasi semakin kecil.

Karena di bab kutub percepatan gravitasinya lebih besar daripada bab lain di bumi, maka berat benda yang berada di bab kutub bumi lebih besar dibanding tempat lain. Hal itu terjadi alasannya ialah berat benda berbanding lurus dengan percepatan gravitasi.

Baca Juga:   Sinar Istimewa Dan Pembentukan Bayangan Pada Cermin Cekung

Itu artinya, semakin besar percepatan gravitasi di suatu tempat yang dialami benda, maka akan semakin besar pula beratnya. Sebaliknya, semakin kecil percepatan gravitasinya, maka akan semakin kecil beratnya. Dengan demikian, berat benda di bab ekuator lebih kecil dibanding berat benda di bab kutub.

Jari-jari bumi di bab kutub (kutub Utara dan kutub Selatan) lebih kecil daripada jari-jari bumi di Khatulistiwa sesampai kemudian percepatan gravitasi di Kutub lebih besar. Percepatan gravitasi di kutub sekitar 9,83 m/s2 lagikan percepatan gravitasi di Khatulistiwa berkisar 9,78 m/s2.

Contoh Soal:
Diketahui percepatan gravitasi di kutub Utara merupakan 9,83 m/s2 dan percepatan gravitasi di Khatulistiwa merupakan 9,78 m/s2. Jika berat benda di Khatulistiwa merupakan 98 N, maka tentukan berat benda tersebut ketika berada di kutub Utara.

Pembahasan :
Dik : gk = 9,78 m/s2, gu = 9,83 m/s2, wk = 98 N
Dit : wu = … ?

Pertama kita tentukan massa benda:
⇒ wk = m . gk
⇒ 98 = m . 9,78
⇒ m = 10,02 kg

Berat benda di kutub Utara:
⇒ wu = m. gu
⇒ wu = 10,02 (9,83)
⇒ wu = 98,5 N

Jadi, berat benda tersebut di kutub Utara merupakan 98,5 N. Itu artinya benda akan menjadi lebih berat ketika berada di kutub Utara, yaitu 0,5 N lebih berat daripada di Khatulistiwa.

You may also like