Daftar isi
Gaya yang bisa menarik semua benda ke bawah tanah, ya Gaya Gravitasi. Setiap benda kita lempar ke atas kembali kebawah. Kira-kira kenapa ya? Simak dulu penjelasannya dibawah ini.
Apa itu Gaya Gravitasi?
Gaya gravitasi bumi atau yang dapat dikenal juga sebagai gaya tarik bumi merupakan suatu gaya tarik-menarik yang terjadi pada semua partikel yang mempunyai massa.
Jika di bumi, gaya gravitasi bumi disebabkan karena bumi yang berukuran besar memiliki massa yang juga besar sehingga dapat menarik semua benda yang berada di atasnya.
Akibatnya, bila saat benda dilempar keatas akan kembali ke bawah dan sebagai akibat benda tersebut memiliki massa dan akan saling tarik menarik terhadap massa benda lainnya.
Sejarah Penemuan Gaya Gravitasi
Sir Isaac Newton adalah seorang fisikawan, matematikawan, ahli astronomi, filsuf alam, alkimiawan, dan teolog yang berasal dari Inggris.
Hukum gravitasi yang dirumuskan oleh Newton, diawali dengan beberapa pemahaman dan pengamatan yang telah dilakukan oleh ilmuwan sebelumnya.
Mula-mula Copernicus memberikan landasan pola berfikir yang tepat tentang pergerakan planet-planet, yang semula dikira planet-planet tersebut bergerak mengelilingi bumi, seperti pada konsep Ptolemeus.
Copernicus meletakkan matahari sebagai pusat pergerakan planet-planet di tata surya, termasuk bumi, dalam gerak melingkarnya.
Kemudian dari data hasil pengamatan yang teliti tentang pergerakan planet, yang telah dilakukan Tycho Brahe, Kepler merumuskan tiga hukum empiris yang dikenal sebagai hukum Kepler mengenai gerak planet.
Hukum tarik-menarik gravitasi Newton dalam bidang fisika berarti gaya tarik untuk saling mendekat satu sama lain.
Dalam bidang fisika tiap benda dengan massa m1 selalu mempunyai gaya tarik menarik dengan benda lain (dengan massa m2 ).
Misalnya partikel satu dengan partikel lain selalu akan saling tarik-menarik.
Contoh yang dikemukakan oleh Sir Isaac Newton dalam bidang mekanika klasik bahwa benda apapun di atas atmosfer akan ditarik oleh bumi, yang kemudian banyak dikenal sebagai fenomena benda jatuh.
Manfaat Gaya Gravitasi
Berikut akan dijelaskan beberapa manfaat dengan adanya Gaya Gravitasi :
- Menjaga Kestabilan Kehidupan
Gaya gravitasi menciptakan kestabilan dari planet bumi dan kestabilan akan segala hal yang hidup maupun tidak hidup yang ada di bumi.
Proses rotasi bumi juga menggunakan prinsip gaya gravitasi yaitu bumi tetap berputar pada porosnya.
Jika tidak ada gravitasi bumi, maka akan terjadi kekacauan dan mungkin akan memusnahkan seluruh kehidupan yang ada di bumi.
- Membuat Benda Apapun Memiliki Berat
Gaya gravitasi jmempengaruhi berat dari benda-benda yang ada di bumi. Adanya gaya gravitasi, setiap benda yang berada di bumi memiliki beratnya sendiri, berbeda ketika berada pada angkasa luar yang tidak memiliki gravitasi, maka semua benda akan melayang dan tidak memiliki berat.
- Sebagai Sarana Olahraga Extreme
Gaya gravitasi juga sering dimanfaatkan sebagai salah olahraga extreme. Beberapa olahraga memanfaatkan gaya tarik bumi atau gravitasi bumi dalam pelaksanaannya.
Olahraga ini adalah jenis olahraga yang menantang adrenalin dan juga maut seperti Terjun payung, Paralayang, Bungee jumping, dan Paragliding.
- Prinsip Dasar Ilmu Penerbangan
Manfaat gaya gravitasi bagi manusia adalah berguna dalam ilmu penerbangan.
Ilmu penerbangan dan semua perangkat penerbangan dibuat dengan cara menghitung gaya gravitasi dengan daya yang harus dihasilkan agar pesawat dapat melayang.
Dengan bantuan gaya gravitasi pula lah pesawat dan benda terbang lainnya dapat terbang.
- Sumber Pengembangan Ilmu Pengetahuan
Gaya gravitasi juga sangat bermanfaat bagi perkembangan ilmu pengetahuan.
Saat ini ilmu pengetahuan yang berkembang di masyarakat sedang mengembangkan juga tentang gaya yang dapat melawan gravitasi.
- Aktivitas Sehari-hari
Aktivitas manusia sehari -harinya tidak lepas dari gaya gravitasi. Berjalan kaki, berlari, mengendarai mobil, dan membuang sampah merupakan sedikit dari jutaan kegiatan sehari-hari yang dilakukan manusia.
Dan sadar atau tidak sadar manfaat gaya gravitasi bagi kehidupan manusia digunakan untuk semua kegiatan dan aktivitas manusia.
- Satelit Buatan Berada Pada Orbitnya
Selain bulan, bumi juga memiliki banyak sekali satelit buatan yang orbitnya mengelilingi bumi.
Satelit ini diluncurkan dan mengorbit karena adanya gaya gravitasi yang dihasilkan oleh bumi sehingga satelit-satelit tersebut tetap berada pada orbitnya.
- Menjaga Bulan Pada Orbitnya
Bulan sendiri dapat berada tetap pada orbitnya karena adanya pengaruh gaya gravitasi bumi, sehingga bulan tidak akan keluar dari orbit dan menjauhi bumi.
- Benda Berada Pada Tempatnya
Pernah terbayang benda melayang dibumi? Segala benda, baik benda hidup ataupun benda mati yang ada di bumi mengikuti gaya gravitasi yang dihasilkan oleh planet ini.
Manfaat gaya gravitasi bumi ini, maka semua benda yang ada di bumi tidak melayang, dan menjadi lebih mudah untuk menjaga letaknya.
- Sebagai Sumber Energi
Gaya gravitasi bumi juga secara tidak sadar kita manfaatkan sebagai salah satu sumber energi.
Aliran dari sungai yang dimanfaatkan sebagai pembangkit listrik tenaga air juga pada dasarnya memanfaatkan gaya gravitasi bumi dalam menggerakan kincir air, selain itu air yang mengalir juga dikarenakan adanya gaya gravitasi bumi.
Contoh Gaya Gravitasi dalam Kehidupan Sehari-hari
Adapun beberapa contoh gaya gravitasi dalam kehidupan sehari-hari, yakni :
- Kita berjalan tetap menapak di tanah
- Buah yang jatuh selalu menuju ke tanah
- Bola yang melambung tinggi akan kembali ke tanah
- Mobil yang berjalan tidak melayang layang
- Batu yang dilempar ke atas akan jatuh kembali ke tanah
- Kertas yang dilempar perlahan lahan akan jatuh ke tanah
- Kursi tidak melayang layang
- Saat tidur kita tetap berada di permukaan bumi, tidak melayang ke luar angkasa
- Peluru yang ditembakkan ke atas akan jatuh ke bawah
- Hujan dari langit akan jatuh ke tanah.
Rumus Gaya Gravitasi
F=G.m1.m2 r2
Keterangan:
F : besar gaya gravitasi antara dua massa tersebut
G : konstantae gravitasi
m1 : massa dari benda pertama
m2 : massa dari benda kedua
r : jarak antara dua massa.
Contoh Soal dan Pembahasan
Soal 1
Jika dua planet masing-masing bermassa 2 x 1020 kg dan 4 x 1020 kg, mempunyai jarak antara kedua pusat planet sebesar 2 x 105 km. Tentukan besar gaya tarik menarik antara kedua planet tersebut ?
Jawaban:
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 = 6,672.10-11x2.1020 x 4.1020 / (2.108)2
F = 1,33.1014 N
Soal 2
Sebuah planet bermassa 6 x 1024 kg dan berjari-jari 4.000 km. Tentukan percepatan gravitasi di permukaan planet tersebut ?
Jawaban :
g = G M / r2
g = 6,672.10-11 x 6.1024 / (4.106)2
g = 25,02 m/s2
Soal 3
Hitung gaya gravitasi antara dua benda yang bermassa 3 kg dan 4 kg yang terpisah sejauh 50 cm!
Jawaban :
Soal 4
Percepatan gravitasi planet Y bernilai dua kali percepatan gravitasi bumi. jika massa bumi M dan jari-jari planet Y 4 kali jari-jari bumi, massa planet Y adalah . . . .
a. 4M
b. 16M
c. 32M
d. 64M
e. 128M
Jawaban :
Soal 5
Bumi dianggap berbentuk bola padat dengan radius rata-rata 6370 km. Jika percepatan gravitasi rata-rata di Bumi 10 m/s 2 , hitunglah massa Bumi!
Jawaban :
