Home BAHAN BELAJAR FISIKA Resultan Percepatan Gravitasi Yang Dialami Oleh Benda

Resultan Percepatan Gravitasi Yang Dialami Oleh Benda

by CerdaskanKita

– Ketika sebuah benda berada di kawasan medan gravitasi, maka benda tersebut akan mengalami percepatan gravitasi dan gaya gravitasi. Lalu bagaimana apabila sebuah benda berada di dua kawasan medan gravitasi alasannya berada di akrab dua buah planet atau berada di antara dua massa lainnya? Sama menyerupai halnya gaya gravitasi, saat sebuah benda berada di dua kawasan medan gravitasi, maka benda tersebut akan mengalami percepatan gravitasi akhir kedua medan tersebut. Dengan kata lain, benda tersebut mengalami percepatan gravitasi akhir medan gravitasi pertama dan medan gravitasi kedua. Kuat medan gravitasi total yang dirasakan oleh benda merupakan resultan dari keduanya. Pada hari ini ini, Bahan mencar ilmu sekolah akan membahas bagaimana cara memilih resultan percepatan gravitasi yang dialami oleh sebuah benda akhir dua atau lebih medan gravitasi.

Kuat Medan Gravitasi

Sebagaimana yang telah dibahas sebelumnya, besar lengan berkuasa medan gravitasi yang dimiliki oleh sebuah planet menyatakan seberapa besar dara tarik planet tersebut terhadap benda-benda di sekitarnya. Kuat medan gravitasi biasa dinyatakan sebagai percepatan gravitasi dan nilainya berbanding lurus dengan massa planet serta berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari planet.

Jika sebuah benda berada di permukaan sebuah planet yang bermassa M dan berjari-jari R, maka benda akan mengalami percepatan gravitasi sebesar g. Jika sebuah benda berada di antara dua buah planet, maka benda akan mengalami percepatan gravitasi akhir planet pertama dan percepatan gravitasi akhir planet kedua.

 Ketika sebuah benda berada di kawasan medan gravitasi RESULTAN PERCEPATAN GRAVITASI YANG DIALAMI OLEH BENDA

Misal sebuah benda berada di antara planet A dan planet B dengan jarak menyerupai terlihat pada gambar di atas. Karena dampak medan gravitasi kedua planet tersebut, maka benda akan mengalami percepatan gravitasi akhir planet A dan percepatan gravitasi akhir planet B.

Baca Juga:   Rangkuman Bahan Fisika Kelas X Sma Semester Ganjil

Kuat medan gravitasi oleh planet A:

gA = G MA
rA2

Kuat medan gravitasi oleh planet B:

gB = G MB
rB2

Keterangan :
gA = besar lengan berkuasa medan gravitasi planet A (N/kg atau m/s2)
gB = besar lengan berkuasa medan gravitasi planet B (N/kg atau m/s2)
G = tetapan umum gravitasi (6,672 x 10-11 N m2/kg2)
MA = massa planet A (kg)
MB = massa planet B (kg)
rA = jarak benda ke planet A (m)
rB = jarak benda ke planet B (m).

Resultan Percepatan Gravitasi Oleh Dua Planet

Jika sebuah benda mengalami percepatan gravitasi dari dua planet menyerupai di atas, maka resultan percepatan gravitasi yang dialami oleh benda tersebut merupakan penjumlah secara vektor dari kedua percepatan gravitasi yang dialaminya. Resultan tersebut ditentukan menurut hukum penjumlahan vektor.

Besar besar lengan berkuasa medan gravitasi total dialami oleh sebuah benda di suatu titik bergantung pada besar besar lengan berkuasa medan gravitasi yang dialaminya akhir medan gravitasi yang mensugesti benda tersebut. Percepatan gravitasi total yang dialami benda tersebut juga bergantung pada posisi dan arah gravitasi.

Sama menyerupai gaya gravitasi, dalam memilih resultan besar lengan berkuasa medan gravitasi yang dialami oleh sebuah benda, kita harus memperhatikan arah gravitasi alasannya arahnya akan sangat mensugesti nilai percepatan gravitasi total. Kita harus memperhatikan apakah arahnya searah, berlawanan arah, tegak lurus, atau membentuk sudut sebarang.

Secara umum, resultan percepatan gravitasi yang dialami oleh sebuah benda akhir dua besar lengan berkuasa medan gravitasi yang membentuk sudut tertentu sanggup dihitung memakai rumus berikut:

g = √g12 + g22 + 2 g1.g2 cos θ

Keterangan :
g1 = percepatan gravitasi yang dialami benda akhir medan pertama (m/s2)
g2 = percepatan gravitasi yang dialami benda akhir medan kedua (m/s2)
θ = sudut yang dibuat oleh g1 dan g2.

Jika ditinjau menurut besar sudut yang terbentuk oleh arah gravitasinya, maka ada sedikit sudut istimewa yang umum dibahas dalam penjumlahan vektor, adalah sudut 0o, sudut 180o, dan sudut 90o.

Baca Juga:   Menentukan Waktu Untuk Datang Di Tanah Pada Gerak Jatuh Bebas

#1 Arah Gravitasi Searah (θ = 0o)
Jika arah percepatan gravitasi akhir medan pertama (g1) searah dengan arah percepatan gravitasi medan kedua (g2), maka keduanya akan saling menguatkan. Resultan percepatan gravitasi yang dialami oleh benda merupakan:

g = g1 + g2

#2 Arah Gravitasi Berlawanan Arah (θ = 180o)
Jika arah percepatan gravitasi akhir medan pertama (g1) berlawanan arah dengan arah percepatan gravitasi medan kedua (g2), maka keduanya akan saling meniadakan. Resultan percepatan gravitasi yang dialami oleh benda merupakan:

g = g1 − g2

#3 Arah Gravitasi Tegak Lurus (θ = 90o)
Jika arah percepatan gravitasi akhir medan pertama (g1) saling tergak lurus dengan arah percepatan gravitasi medan kedua (g2), maka resultan percepatan gravitasi yang dialami oleh benda merupakan:

g = √g12 + g22

Contoh Soal :
Dua buah planet A dan B terpisah pada jarak 5R.  Massa planet A merupakan M lagikan massa planet B merupakan ½M. Sebuah benda diletakkan pada jarak 4R dari planet A sedemikian rupa sesampai lalu percepatan gravitasi akhir planet A saling tegak lurus dengan percepatan gravitasi planet B. Jika percepatan gravitasi yang dialami oleh benda akhir planet A merupakan g, maka tentukan resultan gravitasi yang dialami oleh benda tersebut dan nyatakan dalam g.

Pembahasan :
Dik : MA = M, MB = ½M, rAB = 5R, rA = 4R, gA = g, θ = 90o

Karena gravitasinya saling tegak lurus, berarti benda diletakkan di sebuah titik yang membentuk siku-siku dengan kedua planet. Dengan demikian, jarak antara A dan B menjadi bidang miring dalam segitiga siku-siku yang terbentuk.

Karena bidang miringnya 5R dan salah satu sisinya diketahui 4R, maka sisi lainnya merupakan 3R. Sisi lain tersebut merupakan jarak antara benda dan planet B. Jadi, rB = 3R.

Percepatan gravitasi akhir planet A:
⇒ gA = g
⇒ G MA/rA2 = g
⇒ G M/ (4R)2 = g
⇒ G M/ (16 R2) = g
⇒ 1/16 . GM/R2 = g
⇒ GM/R2 = 16g

Baca Juga:   Kumpulan Rumus Dan Rangkuman Wacana Besaran Fisika

Percepatan gravitasi akhir planet B:
⇒ gB = G MB/rB2
⇒ gB = G ½M/(3R)2
⇒ gB = G ½M/(9R2)
⇒ gB = 1/18 . GM/R2
⇒ gB = 1/18 (16g)
⇒ gB = 16/18 g

Resultan percepatan gravitasi yang dialami benda:
⇒ g = √gA2 + gB2
⇒ g = √g2 + (16/18g)2
⇒ g = √g2 + 0,8g2
⇒ g = √1,8g2
⇒ g = 1,3g

Jadi, resultan percepatan gravitasi yang dialami oleh benda akhir planet A dan planet B merupakan 1,3g.

You may also like