spot_imgspot_img

Top 5 This Week

spot_img

Related Posts

Menentukan Resultan Gaya Gravitasi Untuk Benda Saling Tegak Lurus

Cafeberita.com – Ketika tiga benda atau tiga massa berada pada garis lurus dan terpisah pada jarak tertentu , maka besar gaya gravitasi yang dialami oleh masing-masing benda merupakan resultan dari gaya tarik yang diberikan oleh dua benda lainnya. Untuk benda yang berada segaris , resultan gaya gravitasi sanggup diputuskan dengan mengkalkulasikan atau mengurangkan gaya-gayanya sesuai arahnya. Lalu , bagaimana kalau ketiga benda tersusun saling tegak lurus sehingga terbentuk segitiga siku-siku? Pada peluang ini , Bahan berguru sekolah akan membahas cara menyeleksi resultan gaya gravitasi yang dialami oleh suatu benda yang terususun tegak lurus dengan dua benda lainnya. Kita juga akan membahas beberapa referensi yang berafiliasi dengan rumus tersebut.

Dalil Pythagoras

Ketika tiga buah benda terususun secara tegak lurus dengan salah satu benda berada pada sikunya , maka dikala benda tersebut dihubungkan dengan garis-garis terdekat , maka akan dihasilkan segitiga siku-siku yang salah satu sudutnya merupakan 90o.

Karena gaya gravitasi merupakan besaran vektor , arah gaya gravitasi yang dialami oleh benda yang berada di bab siku juga akan membentuk segitiga siku-siku. Sesuai dengan prinsip resultan vektor , kalau dua buah gaya saling tegak lurus , maka resultan gayanya sanggup dijumlah dengan dalil Pythagoras.

Oleh alasannya merupakan itu , tidak ada salahnya kalau kita kembali mengingat bagaiman prinsip dalil Pythagoras. Dalil Pythagoras menyediakan bagaimana hubungan antara sisi-sisi dalam segitiga siku-siku. Jika b dan c merupakan sisi penyiku dan a merupakan sisi miring , hubungan ketiganya menurut dalil Pythagoras adalah:

a2 = b2 + c2

Keterangan :
a = panjang sisi miring segitiga siku-siku (m)
b dan c = sisi yang mengapit sudut siku-siku (m).

Jika dikaitkan dengan penjumlahan besaran vektor , maka ini erat kaitannya dengan resultan dua vektor yang membentuk sudut  90o. Berdasarkan prinsip operasi vektor , resultan dua vektor yang saling tegak lurus sanggup dijumlah dengan dalil pythagoras.

Menentukan resultan gaya gravitasi

Misal dua buah gaya F1 dan F2 melakukan pekerjaan pada suatu benda dengan arah saling tegak lurus. Resultan gaya dari dua vektor gaya tersebut adalah:

R2 = F12 + F22

Katerangan :
R = resultan gaya (N)
F1 = besar gaya pertama (N)
F2 = besar gaya kedua (N).

Resultan Gaya Gravitasi untuk Sistem Tegak Lurus

Jika tiga buah benda A , B , dan C tersusun saling tegak lurus dengan benda B berada di bab sikunya menyerupai terlihat pada gambar di atas , maka resultan gaya yang dialami oleh benda B sanggup dijumlah dengan menggunakan dalil Pythagoras.

Pada gambar tersebut sanggup dilihat bahwa benda A memberi gaya tari terhadap benda B menciptakan FBA yang arahnya ke atas. Sebaliknya , benda C juga menawan benda B dengan gaya FBC yang arahnya ke kiri. Kedua gaya tersebut saling tegak lurus.

Besar gaya gravitasi antara B dan A:

FBA = G mA.mB
RAB2

Besar gaya gravitasi antara B dan C:

FBC = G mB.mC
RBC2

Keterangan :
FBA = gaya gravitasi yang dialami benda B jawaban benda A (N)
FBC = gaya gravitasi yang dialami benda B jawaban benda C (N)
FB = resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda B (N)
G = tetapan lazim gravitasi (6 ,672 x 10-11 N m2/kg2)
mA = massa benda A (kg)
mB = massa benda B (kg)
mC = massa benda C (kg)
RAB = jarak antara A dan B (m)
RBC = jara antara B dan C (m).

Karena kedua gaya di atas saling tegak lurus , maka resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda B adalah:

FB2 = FBA2 + FBC2

Contoh Soal :
Jika tiga benda homogen masing-masing bermassa 1 kg , 2 kg , dan 4 kg , berturut-turut terletak pada koordinat (0 , 0) , (2 , 0) , dan (0 , 4) dalam metode koordinat Cartesius dengan satuan meter , maka tentukanlah resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda bermassa 1 kg tersebut.

Pembahasan :
Dik : m1 = 1 kg , m2 = 2 kg , m3 = 4 kg , r12 = 2 m , r13 = 4 m
Dit : F1 = … ?

Untuk memudahkan pembahasan , kita sanggup menggambar posisi benda dalam kordinat cartesius dan menggambarkan garis gaya yang dialami oleh benda pertama.

Menentukan resultan gaya gravitasi

Dari gambar di atas sanggup dilihat bahwa benda kedua menawan benda pertama ke atas sedangkan gaya ketiga menawan benda pertama ke kiri. Kedua gaya tersebut saling tegak lurus.

Gaya gravitasi antara m1 dan m2 :

⇒ F12 = G m1.m2
R122
⇒ F12 =G 1(2)
22
⇒ F12 = G 2
4

⇒ F12 = ½G

Untuk memudahkan perkiraan , nilai tetapan lazim gravitasi (G) kita masukkan di selesai saja.

Gaya gravitasi antara m1 dan m3 :

⇒ F13 = G m1.m3
R132
⇒ F13 = G 1(4)
42
⇒ F13 = G 4
16

⇒ F13 = ¼G

Resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda pertama:
⇒ F12 = F122 + F132
⇒ F12 = (½G)2 + (¼G)2
⇒ F12 = ¼ G2 +  1/16 G2
⇒ F12 = 5/16 G2
⇒ F1 = 0 ,559 G
⇒ F1 = 0 ,559 x 6 ,672 x 10-11
⇒ F1 = 3 ,73 x 10-11 N.

Jadi , resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda bermassa 1 kg tersebut merupakan 3 ,73 x 10-11 N.

Share ke Facebook >>Share ke Twitter >>
Cafeberita.com merupakan blog mengenai materi belajar. Gunakan sajian atau pencarian untuk mendapatkan materi berguru yang ingin dipelajari.

admin
adminhttps://cafeberita.com
Segera hubungi kami melalui WhatsApp untuk informasi lebih lanjut dan jadilah bagian dari komunitas eksklusif kami. Jadikan impian hunian sempurna Anda menjadi kenyataan sekarang!

Popular Articles