Home PEMBAHASAN SBMPTN FISIKA Pembahasan Soal Sbmptn Fisika Gaya Gravitasi

Pembahasan Soal Sbmptn Fisika Gaya Gravitasi

by CerdaskanKita
  1. Jarak antara matahari dan bumi merupakan 1,5 x 108 km, lagikan jarak antara matahari dan neptunus merupakan 4,5 x 109 km. Periode neptunus mengelilingi matahari merupakan 165 tahun dan massa neptunus merupakan 18 kali massa bumi. Jika gaya gravitasi pada bumi oleh matahari merupakan F dan kelajuan bumi mengelilingi matahari merupakan V, maka gaya gravitasi pada neptunus oleh matahari serta kelajuan neptunus merupakan ….
    1. F/10 dan V/11
    2. F/50 dan 2V/11
    3. F/100 dan 2V/55
    4. F/50 dan V/55
    5. 3F/100 dan 3V/55
    Pembahasan :
    Misalkan jarak matahari dan bumi merupakan Rb, jarak matahari dan neptunus merupakan Rn, massa neptunus merupakan mn, massa bumi mb, periode neptunus merupakan Tn, dan periode bumi merupakan Tb.
    ⇒ Rb = 1,5 x 108 km
    ⇒ Rn = 4,5 x 109 km = 30 Rb
    ⇒ mn = 18 mb
    ⇒ Tn = 165 tahun
    ⇒ Tn = 1 tahun

    Gaya gravitasi merupakan gaya tarik-menarik antar dua benda bermassa yang terpisah pada jarak tertentu. Besar gaya gravitasi yang dialami oleh suatu benda jawaban benda besar lainnya sanggup dihitung dengan rumus berikut :

    F = G M.m
    r2

    Dengan :
    F = gaya gravitasi atau gaya berat (N)
    G = tetapan gravitasi (6,672 x 10-11 N m2/kg2)
    M = massa benda yang lebih besar (kg)
    m = massa benda yang lebih kecil (kg)
    r = jarak antar kedua benda (m)

    Dengan rumus tersebut kita sanggup memilih gaya gravitasi yang dialami oleh bumi dan neptunusu.
    Gaya Gravitasi Bumi oleh Matahari

    ⇒ F = G M.mb
    (Rb)2

    Dengan M = massa matahari.

    Gaya Gravitasi Neptunus oleh Matahari

    ⇒ F = G M.mn
    (Rn)2
    ⇒ F = G M.(18mb)
    (30Rb)2
    ⇒ F = 18  G M.mb
    900 (Rb)2
    ⇒ F = 1  F
    50
    ⇒ F = F
    50

    Selanjutnya kita akan mencari kelajuan neptunus mengelilingi matahari. Hubungan antara kelajuan, jarak, dan periode sanggup dilihat dari rumus berikut ini :

    V =  2π R
    T

    Dengan :
    V = kelajuan benda (m/s)
    R = jarak antar benda (m)
    T = periode (s)

    Laju Bumi Mengelilingi Matahari

    ⇒ V = 2π Rb
    Tb
    ⇒ V = 2π Rb
    1 tahun

    Laju Neptunus Mengelilingi Matahari

    ⇒ Vn = 2π Rn
    Tn
    ⇒ Vn = 2π (30Rb)
    165 tahun
    ⇒ Vn = 30 . 2π Rb
    165 1 tahun
    ⇒ Vn = 2  V
    11

    Jadi, gaya gravitasi yang dialami neptunus oleh matahari dan kelajuan neptunus mengelilingi matahari berturut-turut merupakan F/50 dan 2V/11.

    Jawaban : B

  1. Seorang astronout melayang dalam kapal angkasa yang lagi mengitari bumi, lantaran pada posisi itu ….
    1. Gaya gravitasi bumi pada astronot sama dengan nol
    2. Gaya gravitasi bumi dan bulan pada astronot di orbit itu saling meniadakan
    3. Gaya gravitasi bumi dan gaya archimedes saling meniadakan
    4. Gaya gravitasi bumi pada astronot dan kapal angkasa bertindak sebagai gaya sentripetal.
    Pembahasan :
    Astronot sanggup melayang dalam kapal angkasa yang lagi mengitari bumi lantaran ada gaya yang berfungsi menahan kapal dan astronot sesampai kemudian tak terpental. Gaya tersebut dalam gerak melingkar dikenal sebagai gaya sentripetal. Dalam hal ini, gaya gravitasi bumilah yang bertindak sebagai gaya sentripetal. Dengan begitu, pernyataan (4) benar.

    Pernyataan (1), (2), dan (3) salah lantaran :

    1. Meski tak sebesar di permukaan bumi, gaya gravitasi bumi kepada astronot tak sama dengan nol tenamun memang kecil. Meski begitu, hal tersebut diimbangi dengan gaya sentripetal kapal angkasa terhadap bumi. Jadi, pernyataan (1) salah.
    2. Pernyataan (2) salah lantaran pada kenyataannya posisi bulan, bumi, dan kapal angkasa tak selalu berada dalam satu garis yang mecukupkan terjadinya peniadaan. Dengan begitu gaya gravitasi bumi dan bulan pada astronot tak saling meniadakan.
    3. Karena udara di luar angkasa sangat tipis dan sanggup ditiadakan, maka tak ada gaya archimedes sesampai kemudian pernyataan (3) salah.

    Karena pernyataan yang benar hanya pernyataan (4), maka jawaban yang sempurna merupakan D.

    Jawaban : D

Baca Juga:   Pembahasan Soal Sbmptn Suhu Dan Kalor

You may also like