Kuat Medan Gravitasi
Medan gravitasi ialah tempat atau ruang di sekeliling planet yang masih membuat gaya gravitasi. Pada tempat tersebut , benda-benda lain masih mencicipi mempunyai pengaruh medan gravitasi yang besarnya biasa disebut selaku percepatan gravitasi sehingga muncul gaya tarik menawan antara planet dan benda tersebut.
Kuat medan gravitasi di suatu planet mempunyai tugas yang penting kepada keadaan benda di sekitarnya. Di bumi , mempunyai pengaruh medan gravitasi didesain sedemikian rupa oleh sang pencipta sehingga memungkinkan seluruh benda untuk berada pada posisi menyerupai yang kita lihat selama ini.
Gravitasi bumi menawan seluruh benda menuju sentra bumi sehingga semua benda mempunyai berat dan sanggup mengijak permukaan bumi tanpa mesti terbang di udara. Semua benda yang dilempar ke atas akan kembali jatuh bebas ke permukaan alasannya yakni imbas gravitasi.
Air menekuni , buah jatuh dari pohonnya , dan gerak vertikal ke atas yang melambat ialah beberapa tragedi yang berjalan alasannya yakni adanya imbas gravitasi bumi. Jika gravitasi tersebut ditiadakan , maka kemungkinan besar seluruh benda akan terlempar ke udara meninggalkan permukaan bumi.
Anda mungkin pernah membaca info atau menonton televisi wacana beberapa tempat di bumi yang mempunyai pengaruh medan gravitasinya lebih kecil dari mempunyai pengaruh medan gravitasi bumi di tempat lainnya. Di tempat tersebut , berat benda akan menjadi lebih ringan sehingga insan akan merasa tubuhnya menjadi lebih ringan dan sedikit melayang.
Meski ada beberapa tempat yang berbincang perbedaan tersebut , akan tetapi secara lazim mempunyai pengaruh medan gravitasi yang dimiliki oleh suatu planet yakni sama di seluruh titik di permukaannya. Itu artinya , semua benda akan mencicipi mempunyai pengaruh medan gravitasi yang sama.
Akan tetapi , alasannya yakni mempunyai pengaruh medan gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda dengan sentra planet , maka ketinggian akan mempengaruhi mempunyai pengaruh medan gravitasi yang dialami oleh suatu benda. Jika ketinggian benda cukup besar maka akan membuat perbedaan yang signifikan dengan permukaan.
Karena berbanding terbalik dengan jarak atau ketinggian , makin tinggi letak suatu benda di atas permukaan bumi maka akan makin kecil percepatan gravitasi yang dialaminya. Itu artinya , mempunyai pengaruh medan gravitasi di permukaan bumi lebih besar dibanding pada ketinggian tertentu.
Percepatan Gravitasi di Permukaan
Jika suatu benda berada di permukaan planet , maka benda tersebut akan mengalami percepatan gravitasi yang nilainya berbanding lurus dengan massa planet dan berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari planet. Secara matematis sanggup dirumuskan selaku berikut:
|
Keterangan :
g = percepatan gravitasi (m/s2)
G = tetapan lazim gravitasi (6 ,672 x 10-11 N m2/kg2)
M = massa planet (kg)
R = jari-jari planet (m).
Kuat medan gravitasi sebesar g tersebut berlaku untuk semua benda yang berada di permukaan planet. Semua benda akan mencicipi percepatan gravitasi yang serupa , yakni sebesar g.
Percepatan Gravitasi pada Ketinggian Tertentu
Jika suatu benda berada pada ketinggian tertentu di atas permukaan planet (dan ketinggian tersebut menimnulkan perbedaan yang signifikan pada mempunyai pengaruh medan gravitasi) , maka benda akan mengalami percepatan gravitasi yang nilainya berbanding lurus dengan massa planet dan berbanding terbalik dengan kuadrat jumlah ketinggian dan jari-jari planet.
|
Keterangan :
g = percepatan gravitasi (m/s2)
G = tetapan lazim gravitasi (6 ,672 x 10-11 N m2/kg2)
M = massa planet (kg)
R = jari-jari planet (m)
h = ketingian benda di atas permukaan bumi (m).
Poin penting yang mesti kita ingat dalam mempunyai pengaruh medan gravitasi yakni jarak dan ketinggian. Jarak antara benda dan planet diukur dari sentra massa dan ketinggian diukur dari permukaan. Jika pada soal disebutkan ketinggian benda diukur dari sentra massa , maka tidak perlu ditambah jari-jari lagi.
Perbandingan Kuat Medan Gravitasi
Berbicara wacana mempunyai pengaruh medan gravitasi atau percepatan gravitasi , maka salah satu versi soal yang sering dibahas yakni perbandingan mempunyai pengaruh medan gravitasi di dua titik yang berbeda. Model yang paling lazim yakni membandingkan percepatan gravitasi bumi di permukaan dan pada ketinggian tertentu.
Di atas kita telah membahas dua rumus untuk mempunyai pengaruh medan gravitasi di permukaan planet dan mempunyai pengaruh medan gravitsi pada ketinggian h di atas permukaan planet. Lalu bagaimana apabila mempunyai pengaruh medan gravitasi tersebut dibandingkan?
Jika kita membandingkan mempunyai pengaruh medan gravitasi oleh suatu planet yang serupa misalnya bumi pada dua tempat yang berlainan , maka ada dua besaran yang tetap , yakni besaran G dan besaran M. Itu artinya yang membedakan keduanya hanyalah ketinggian (h) saja.
Misal kita ingin membandingkan mempunyai pengaruh medan gravitasi di permukaan bumi dengan mempunyai pengaruh gravitasi pada ketinggian h di atas permukaan bumi. Dalam hal ini kita misalkan permukaan bumi selaku keadaan pertama sedangkan pada ketinggian tertentu kita misalkan keadaan kedua.
Karena G dan M tetap , maka berlaku perbandingan:
|
Keterangan :
g2 = percepatan gravitasi ada ketinggian tertentu (m/s2)
g1 = percepatan gravitasi di permukaan bumi (m/s2)
R = jari-jari bumi (m)
h = ketinggian di atas permukaan bumi (m).
Contoh Soal :
Jika R yakni jar-jari bumi dan percepatan gravitasi di permukaan bumi yakni g , maka tentukanlah percepatan gravitasi yang dialami oleh benda yang berada pada ketinggian 2R di atas permukaan bumi.
Pembahasan :
Dik : r1 = R , h = 2R , g1 = g
Kuat medan gravitasi ada ketinggian h:
| ⇒ | g2 | = | r12 |
| g1 | r22 |
| ⇒ | g2 | = | R2 |
| g1 | (R + h)2 |
| ⇒ | g2 | = | R2 |
| g1 | (R + 2R)2 |
| ⇒ | g2 | = | R2 |
| g1 | (3R)2 |
| ⇒ | g2 | = | R2 |
| g1 | 9R2 |
⇒ g2 = 1/9 g1
⇒ g2 = 1/9 g
Jadi ,percepatan gravitasi yang dialami oleh benda yang berada pada ketinggian 2R di atas permukaan bumi yakni 1/9 g.
Salah seorang pakar dan konsultan pendidikan yang kini mengabdikan hidup menjadi guru di pedalaman nun jauh di pelosok Indonesia.
