Gravitasi

 Gravitasi

Gravitasi gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta.

Sebagai contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan manusia.

2.      Medan gravitasi

Medan gravitasi adalah medan yang menyebabkan suatu benda bermassa mengalami gaya gravitasi. Medan ini dibangkitkan oleh suatu benda bermassa. Didefinisikan secara rumus matematis sebagai besar gaya tarik dibagi massa benda.

Bila terdapat suatu obyek bermassa pada posisi maka medan gravitasi yang disebabkan oleh obyek tersebut di titik dirumuskan sebagai

dengan:

·                      : adalah konstanta univeral gravitasi Newton.

·                      : adalah massa penyebab medan gravitasi.

·                      : adalah posisi massa ke-1.

·                      : adalah posisi tempat medan gravitasi dihitung.

Medan gravitasi massa selalu berharga positif, sehingga medannya selalu menuju atau mengarah ke titik pusat penghasil medannya. Dengan kata lain apabila di dalam lingkungan medan gravitasi ditempatkan obyek bermassa, maka obyek tersebut akan mengalami gaya gravitasi yang arahnya menuju penyebab medan gravitasi. Dengan demikian dapat dimengerti mengapa gaya gravitasi selalu bersifat tarik-menarik.

3.      Energi potensial gravitasi Energi potensial gravitasi adalah banyak energi atau usaha yang dibutuhkan untuk mengangkat benda tersebut dari titik pusat bumi ke titik posisi benda tersebut. Maka makin jauh posisi benda tersebut makin besar pula usaha yang harus dikeluarkan. Contohnya, bila mencoba memindahkan sebuah benda dari tanah ke atas mobil (tingginya kira-kira 1 m), maka energi yang kamu keluarkan tidak terlalu besar. Sedangkan bila anda memindahkan bendatersebut ke atap sebuah gedung maka tentu energi yang kamu keluarkan jauh lebih besar. Energi potensial gravitasi dimiliki benda karena posisi relatifnya terhadap bumi. Setiap benda yang memiliki energi potensial gravitasi dapat melakukan kerja apabila benda tersebut bergerak menuju permukaan bumi (misalnya buah mangga jatuh dari pohon). Buah mangga yang lezat dan ranum memiliki energi potensial gravitasi ketika sedang menggelayut pada tangkainya. Perubahan EP merupakan usaha yang diperlukan oleh suatu gaya luar untuk memindahkan benda antara dua titik, tanpa percepatan.

4.      Hukum Kepler

a.      Hukum Pertama Kepler

Setiap planet bergerak dengan lintasan elips, matahari berada di salah satu fokusnya.

Pluto memiliki eksentrisitas tertinggi dari planet manapun (a) e_Pluto = 0,25

Komet Halley memiliki orbit dengan eksentrisitas tinggi (b) e_Halley itu komet = 0,97

b.       Hukum kedua Kepler

Luas (S) yang disapu oleh garis penghubung antara planet dan Matahari dalam selang waktu (t) yang sama adalah sama (S1 = S2 = S3),

Hukum Kepler ke 2 yang menggambarkan kecepatan planet di sekitar Matahari, S1 = S2 = S3. Satelit buatan seperti satelit Palapa yang diorbitkan dalam atmosfir Bumi, akan bergerak mengelilingi Bumi dalam orbit eliptik dengan momentum sudut mula-mula konstan. Akan tetapi akibat adanya gaya gesek dari atmosfir bumi yang arahnya berlawanan dengan arah gerak satelit, maka momentum sudut satelit lama kelamaan akan terus berkurang seiring berjalannya waktu. Jadi adanya gaya gesekan udara dapat menyebabkan hukum kekekalan momentum tidak berlaku, tetapi planet-planet bergerak di ruang hampa sehingga gaya gesek dengan udara dapat diabaikan, sehingga hukum kekekalan momentum

sudutnya terjamin

c.       Hukum ketiga Kepler

Perbandingan kuadrat periode revolusi (T2) terhadap pangkat tiga dari jarak rata-rata planet ke Matahari (jari-jari elips = R3) adalah sama untuk semua planet.