Menentukan Resultan Gaya Gravitasi Untuk Benda Segaris

Cafeberita.com – Resultan gaya gravitasi merupakan besar gaya gravitasi total yang dialami oleh suatu benda akhir gaya tarik dari benda-benda di dekatnya. Misal benda A berada di antara benda B dan benda C , maka resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda A merupakan jumlah dari gaya gravitasi yang diberikan oleh benda B dan gaya gravitasi yang diberikan oleh benda C. Resultan gaya gravitasi mengikuti prinsip penjumlahan vektor sehingga kita mesti memperhatikan arah gaya yang dialami benda. Ada beberapa keadaan yang paling lazim dalam pembahasan resultan gaya gravitasi , yakni tiga benda segaris , tiga benda pada sudut segitiga , tiga benda pada sudut persegi , dan sebagainya. Pada peluang ini , Bahan berguru sekolah akan membahas cara menyeleksi resultan gaya gravitasi untuk benda yang berada segaris.

Rumus Gaya Gravitasi

Gaya gravitasi merupakan gaya tarik-menarik dari dua massa yang terpisah pada jarak tertentu. Besar gaya gravitasi berbanding lurus dengan hasil kali massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda tersebut. Artinya , makin akrab jarak dua benda , maka makin besar gaya tarik menariknya.

Dalam pembahasan gaya gravitasi , yang perlu kita amati merupakan bagaimana penentuan jarak antara dua benda. Jarak antar dua massa bukan dijumlah dari permukaan benda melainkan dari sentra massanya. Itu artinya dikala suatu benda berada di permukaan planet jarak keduanya sama dengan jari-jari planet.

Dalam rumus gaya gravitasi terdapat aspek pengali berupa nilai tetapan yang biasan disebut selaku tetapan lazim gravitasi. Secara matematis , besar gaya gravitasi yang dialami oleh suatu benda sanggup dijumlah dengan rumus berikut:

F = G M.m r2

Keterangan :
F = gaya gravitasi (N)
G = tetapan lazim gravitasi (N m²/kg²)
M = massa benda pertama (kg)
m = massa benda kedua (kg)
r = jarak antara kedua benda (m).

Jika dihubungkan dengan berdampak medan gravitasi , maka gaya gravitasi yang dialami oleh suatu benda sama dengan hasil kali massa benda dengan berdampak medan gravitasi di kawasan benda berada. Misal benda A berada di planet B , maka gaya gravitasi yang dialami oleh benda A sama dengan hasil kali massa A dengan berdampak medan gravitasi di planet B.

Rumus berdampak medan gravitasi di permukaan suatu planet adalah:

g = G	M
	r2

Keterangan :
g = berdampak medan gravitasi (N/kg atau m/s²)
G = tetapan lazim gravitasi (N m²/kg²)
M = massa planet yang membuat medan gravitasi (kg)
r = jarak permukaan ke sentra planet atau jari-jari planet (m).

Dari kedua rumus di atas , maka sanggup kita lihat hubungan antara gaya gravitasi (F) dengan berdampak medan gravitasi (g) , yakni selaku berikut:
⇒ F = G (M.m)/r²
⇒ F = m . GM/r²
⇒ F = m. g
⇒ F = W

Dari pembagian terencana mengenai di atas sanggup kita simpulkan bahwa gaya gravitasi yang dialami oleh suatu benda sama dengan hasil kali massa dengan percepatan gravitasi. Dengan demikian , gaya gravitasi yang dialami oleh suatu benda sama dengan berat benda tersebut.

Resultan Gaya Gravitasi yang Dialami Oleh Benda

Pada peluang ini kita akan membahas bagaimana menentuan resultan gaya gravitasi yang dialami oleh suatu benda apabila benda tersebut berada pada satu garis dengan dua benda lainnya. Sebagai pola kita cuma akan menggunakan tiga benda. Untuk jumlah benda atau titik yang lebih banyak , prinsipnya sama saja yakni menurut penjumlahan vektor.

#1 Benda Berada di Sebelah Kiri
Jika tiga benda A , B , dan C berada pada satu garis dan terpisah pada jarak tertentu menyerupai terlihat pada gambar di atas.

Untuk menyeleksi resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda A , maka selaku alat bantu kita sanggup menggambarkan arah gaya gravitasi yang dialami oleh benda A akhir benda B dan benda C. Berikut ilustrasi arah gaya yang dialami oleh benda A.

Dari gambar di atas sanggup kita lihat bahwa benda B menawan benda A dengan arah gaya ke kanan. Begitupula benda C menawan benda A dengan arah yang serupa yakni ke kanan. Itu artinya gaya yang diberikan benda B dan C terhadap benda A searah.

Gaya tarik menawan antara A dan B:

FAB = G	mA.mB
	RAB2

Gaya tarik menawan antara A dan C:

FAC = G	mA.mC
	RAC2

Karena searah , maka resultan gayanya adalah:
⇒ F_A = F_AB + F_AC
⇒ F_A = G.(m_A.m_B)/R_AB² + G.(m_A.m_C)/R_AC²

Karena gaya tarik dari benda B dan benda C sama-sama ke kanan , maka arah resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda A juga ke kanan.

#2 Benda Berada di Bagian Tengah
Pada pola gambar di atas , benda yang berada di tengah merupakan benda B. Resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda B sanggup dilhat dari gambar arah gaya-gayanya selaku berikut:

Dari gambar di atas , sanggup kita lihat bahwa benda A menawan benda B dengan arah gaya ke kiri sedangkan benda C menawan benda B dengan arah gaya ke kanan. Itu artinya , gaya yang diberikan oleh benda A bertentangan arah dengan gaya yang diberikan oleh benda C.

Gaya tarik menawan antara B dan A:

FBA = FAB = G	mA.mB
	RAB2

Gaya tarik menawan antara B dan C:

FBC = G	mB.mC
	RBC2

Karena bertentangan arah , maka resultan gayanya adalah:
⇒ F_B = F_BA − F_BC
⇒ F_B = G.(m_A.m_B)/R_AB² − G.(m_B.m_C)/R_BC²

Arah resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda B bergantung pada besar gaya yang diberikan oleh benda A dan benda C. Jika gaya tarik dari benda C lebih berdampak dari benda A maka arah resultan gaya yang dialami benda B merupakan ke kanan. Sebaliknya , apabila gaya tarik benda A lebih berdampak , arahnya ke kiri.

#3 Benda Berada di Sebelah Kanan
Untuk benda C yang berada di sebelah kanan , maka garis arah gaya yang melakukan pekerjaan pada benda C sanggup dilihat dari gambar berikut ini.

Dari gambar sanggup dilihat bahwa arah gaya yang diberikan oleh benda A searah dengan arah gaya yang diberikan oleh benda B , yakni sama-sama ke kiri.

Gaya tarik menawan antara C dan A:

FCA = FAC = G	mA.mC
	RAC2

Gaya tarik menawan antara C dan B:

FCB = FBC = G	mB.mC
	RBC2

Karena searah , maka resultan gayanya adalah:
⇒ F_C = F_CA − F_CB
⇒ F_C = G.(m_A.m_C)/R_AC² − G.(m_B.m_C)/R_BC²

Karena kedua gaya yang dialami oleh benda C sama-sama ke kiri , maka arah resultan gaya gravitasi yang dialami oleh benda C juga ke kiri.