Home BAHAN BELAJAR FISIKA Menentukan Posisi Benda Biar Percepatan Gravitasi Nol

Menentukan Posisi Benda Biar Percepatan Gravitasi Nol

by CerdaskanKita

Saat dua benda terpisah pada jarak tertentu, maka kedua benda akan mengalami gaya tarik-menarik yang lebih dikenal sebagai gaya gravitasi. Gaya tarik yang dialami oleh sebuah benda yang berada di permukaan sebuah planet disebut sebagai gaya berat atau berat benda. Dari sedikit pembahasan sebelumnya, telah dibahas bahwa jarak merupakan salah satu faktor yang sangat mensugesti besar gaya gravitasi ataupun percepatan gravitasi yang dialami oleh sebuah benda. Ketika sebuah benda berada di sebuah medan gravitasi, maka benda akan mengalami percepatan gravitasi sesuai dengan berpengaruh medan gravitasi tersebut dan dikala benda berada di antara dua medan gravitasi, maka benda akan mengalami percepatan gravitasi total sesuai konsep resultan vektor. Lalu, bagaimana cara memilih letak titik di antara dua benda dimana medan gravitasinya sama dengan nol? Pada hari ini ini, Bahan berguru sekolah akan membahas cara memilih posisi benda supaya percepatan gravitasi totalnya sama dengan nol.

Rumus Percepatan Gravitasi

Kuat medan gravitasi merupakan gaya gravitasi persatuan massa yang dialami oleh sebuah benda di suatu titik tertentu. Besar berpengaruh medan gravitasi yang dialami oleh sebuah benda kerap disebut sebagai percepatan gravitasi. Besaran ini sangat memilih berat benda.

Kuat medan gravitasi planet mengatakan daya tarik planet tersebut terhadap benda-benda di sekitarnya. Kuat medan gravitasi di permukaan sebuah planet berbanding lurus dengan massa planet dan berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari planet tersebut.

g = G M
R2

Keterangan :
g = berpengaruh medan gravitasi (N/kg atau m/s2)
G = tetapan umum gravitasi (6,672 x 10-11 N m2/kg2)
M = massa planet (kg)
R = jari-jari planet (m)

Baca Juga:   Kecepatan Sehabis T Detik Pada Gerak Jatuh Bebas

Jika sebuah benda berada pada ketinggian tertentu di atas permukaan sebuah planet atau terpisah pada jarak sejauh h dari permukaan planet, maka berpengaruh medan gravitasi yang dialami benda sanggup dihitung dengan rumus berikut:

g = G M
(R + h)2

Keterangan :
R = jari-jari planet (m)
h = ketinggian benda dari permukaan planet (m).

Jika dihubungkan dengan gaya gravitasi, percepatan gravitasi merupakan hasil bagi antara gaya gravitasi dengan massa benda. Dengan kata lain, percepatan gravitasi yang dialami oleh suatu benda berbanding lurus dengan gaya gravitasi yang dialaminya dan berbanding terbalik dengan massa benda tersebut.

g = F/m

Keterangan :
g = percepatan gravitasi (m/s2)
F = gaya gravitasi (N)
m = massa benda (kg).

Letak Benda atau Titik Agar Kuat Medan Gravitasi Nol

Ketika sebuah benda diletakkan di antara dua buah benda lainnya, maka benda tersebut akan mengalami dua percepatan gravitasi akhir kedua benda lainnya. Misal benda C diletakkan di antara benda A dan benda B yang terpisah sejauh r meter, maka benda C mengalami percepatan gravitasi akhir benda A dan benda B.

Percepatan gravitasi oleh benda A:
gA = G.MA /rAC2

Percepatan gravitasi oleh benda B:
gB = G.MB /rBC2

Keterangan :
MA = massa benda A (kg)
MB = massa benda B (kg)
rAC = jarak benda A ke C (m)
rBC = jarak benda B ke C (m).

Karena benda C berada di antara benda A dan benda B, maka arah percepatan gravitasi benda A dan benda B saling berlawanan. Agar berpengaruh medan gravitasi yang dialami oleh benda C sama dengan nol, maka besar percepatan gravitasi benda A dan benda B harus sama besar sesampai lalu saling meniadakan.

Agar resultan percepatan gravitasi di titik C = 0, maka :
⇒ ∑g = 0
⇒ gA – gB = 0
⇒ gA = gB

Dengan demikian, supaya percepatan gravitasi yang dialami oleh benda C sama dengan nol, maka benda C harus diletakkan di sebuah titik di antara benda A dan benda C yang berpengaruh medan gravitasinya nol. Resultan percepatan gravitasi akan sama dengan nol apabila:
1. Benda diletakkan di antara kedua benda lainnya
2. Percepatan gravitasi kedua benda sama besar dan berlawanan arah.

Baca Juga:   Menentukan Energi Total Satelit Ketika Mengitari Bumi

Rumus Cepat Menentukan Titik Medan Gravitasi Nol

Jika dua buah benda terpisah pada jarak r meter, maka titik di antara kedua benda yang terdapat berpengaruh medan gravitasi sama dengan nol sanggup ditentukan dengan rumus berikut:

x = M1  . r
M1 + √M2

Keterangan :
x = jarak titik ke benda pertama (m)
M1 = massa benda pertama (kg)
M2 = massa benda kedua (kg)
r = jarak antara benda pertama dan kedua (m).

Contoh Soal :
Dua buah benda masing-masing bermassa 4 kg dan 9 kg terpisah pada jarak 10 meter. Titik O berada pada garis hubung kedua benda tersebut. Jika berpengaruh medan gravitasi di titik O merupakan nol, maka tentukanlah jarak titik O dari benda yang bermassa 4 kg.

Pembahasan :
Dik : M1 = 4kg, M2 = 9 kg, r = 10 m

Saat dua benda terpisah pada jarak tertentu MENENTUKAN POSISI BENDA AGAR PERCEPATAN GRAVITASI NOL

Dengan cara biasa:
⇒ gA = gB

⇒ G M1  = G M2
r12 r22
⇒  4  =  9
x2 (10 – x)2
⇒  2  =  3
x 10 – x

⇒ 3x = 2(10 – x)
⇒ 3x = 20 – 2x
⇒ 5x = 20
⇒ x = 4 m

Dengan cara cepat:

⇒ x = M1  . r
M1 + √M2
⇒ x = 4  . 10
4 + √9
⇒ x = 2  . 10
2 + 3

⇒ x = 2/5 (10)
⇒ x = 4 m

Jadi, titik O yang medan gravitasinya sama dengan nol berada pada jarak 4 meter dari benda yang bermassa 4 kg atau berada pada jarak 6 meter dari benda bermassa 9 kg.

CONTOH TERKAIT

  • Dua buah benda A dan B yang masing-masing bermassa 1 kg dan 4 kg berada segaris dan terpisah pada jarak 1 meter. Jika benda ketiga yang bermassa 2 kg, adalah benda C akan diletakkan di sekitar benda A dan benda B, maka tentukanlah letak benda C supaya benda tersebut tak mengalami gaya gravitasi.

You may also like