Pola Soal Gaya Gravitasi, Berpengaruh Medan Gravitasi

underraid

February 24, 2021

Latihan Soal Gaya Gravitasi Soal No.1 Jika dua planet masing-masing bermassa 2 x 10²⁰ kg dan 4 x 10²⁰ kg, mempunyai jarak antara kedua sentra planet sebesar 2 x 10⁵ km. Tentukan besar gaya tarik menarik antara kedua planet tersebut ?. Pembahasan: m₁ = 2 x 10²⁰ kg
m₂ = 4 x 10²⁰ kg
r = 2 x 10⁵ km = 2 x 10⁸ m
F = G m₁.m₂ r²
F = 6,672.10^-11 2.10²⁰ x 4.10²⁰ (2.10⁸)²
F = 1,33.10¹⁴ N Soal No.2 Dua buah benda m₁ dan m₂ masing – masing 4 kg dan 9 kg berada pada jarak 5 cm. Benda m₃ = 1 kg ditaruh diantara keduanya. Jika gaya gravitasi yang dialami oleh m₃ = 0, maka letak m₃ dari m₁ berada pada jarak ……? Pembahasan:

Resultan gaya pada m₃ = 0 yang maksudnya yakni besar F₁ dan F₂ sama namun arahnya berlawanan.
Sehingga
F₁ = F₂
G m₁.m₃ r₁² = G m₃.m₂ r₂²
m₁ x² = m₂ (5-x)²
4 x² = 9 (5-x)²
Kemudian kedua ruas dikerjakan akar kuadrat, sehingga ditemukan:
2 x² = 3 (5-x)²
2(5-x) = 3x
10 – 2x = 3x
10 = 5x
x = 2
Jadi letak m₃ berjarak 2 cm dari benda m₁ Soal No,3 Perbandingan kuat medan gravitasi bumi untuk dua benda, yang satu dipermukaan bumi dan satu lagi di ketinggian yang berjarak ½ R dari permukaan bumi (R = jari-jari bumi) ialah… Pembahasan r₁ = R (di permukaan bumi)
r₂ = R + 1 2 R = 3 2 R
Membandingkan dua persamaan medan gravitasi :

g₁ / g₂

G.m r₁² / G.m r₁²

r₂² / r₁²

g₁ / g₂

(3/2.R)² / R²

9 / 4

Jadi perbandingan medan gravitasinya adalah 9 : 4

Soal No.4 Dua buah benda A dan B berjarak 30 cm. Massa A sebesar 18 kg dan massa B sebesar 8 kg. Dimanakah daerah suatu titik yang mempunyai berpengaruh medan gravitasi sama dengan nol? Pembahasan m_A 18 kg (2×18 = 36 kg)
m_B 8 kg (2×8 = 16 kg)
R = 30 cm

r₁ =

√m₁ / √m₁ + √m₂

r₁ =

√36 / √36 + √16

r₁ =

6 / 6 + 4

r₁ = 18 cm

Kaprikornus letak benda ketiga ialah 18 cm dari titik A atau 12 cm dari titik B.

Soal No.5 Sebuah planet bermassa 6 x 10²⁴ kg dan berjari-jari 4.000 km. Tentukan percepatan gravitasi di permukaan planet tersebut ? Pembahasan

g = G

M / r²

g = 6,672×10^-11.

6.10²⁴ / (4.10⁶)²

g = 25,02 m/s²

Soal No.6 Seorang astronot berada pada orbit bundar dengan jari-jari R mengitari bumi dimana kuat medan gravitasinya ialah g. Hitunglah jari-jari orbit supaya kuat meda gravitasi menjadi 1/4 g ? Pembahasan r₁ = R
g₁ = g
g₂ = 1 4 g

Kuat medan gravitasi pada orbit yang jari-jari R:
g₁ = G M R²

Karena G dan M tetap, sehingga dapat kita buat perbandingannya:
g₂ g₁ = (r₁)² (r₂)²
1/4.g g = (R)² (r₂)²
1 4 = R² (r₂)²
r₂² = 4R²
r₂ = 2R

Dengan demikian didapatkan bahwa jari-jarinya sama dengan 2R

Soal No.7 Terdapat dua planet dimana kala revolusi planet A dan B mengitari matahari adalah 8:1. Apabila jarak planet B ke matahari 1,5 SA(SA=Satuan Astronomi), berapakah jarak planet A terhadap matahari ? Pembahasan Untuk memecahkan soal ini, kita gunakan rumus dari Hukum Keppler III:
T_A² r_A³ = T_B² r_b³
T_A² T_B² = r_A³ r_B³
8² 1² = r_A³ (1,5)³
r_A³ = 64.(1,5)³

r_A = 3√64.(1,5)³

r_A = 4.(1,5)
r_A = 6 SA

Soal No.8 Jika sebuah pesawat antariksa yang disediakan untuk diluncurkan dari permukaan bumi memiliki massa sebesar 1 ton, jari-jari bumi 6,38×10⁶ dan massa bumi 5,98×10²⁴ kg. Hitunglah energi berpotensi pesawat antariksa tersebut dikala berada di permukaan bumi. Pembahasan EP = -G M . m R
EP = -(6,67×10^-11) (5,98×10²⁴) . (10)³ 6,38 x 10⁶
EP = -6,3×10^-10 J

Google Play Store Apk Download Resmi/Official Terbaru 2022

7 Penyebab Chip Domino Tiba Tiba Hilang & Cara Atasinya

19 Aplikasi Live Streaming Bola Terbaik dan Gratis 2022

Lulubox Apk Download Latest + Cara Installnya Terbaru 2022

Fisika

var gmrobjinf = {"inf":"gmr-more"};