1. ~>_” KELOMPOK “_<~
DI SUSUN
O
L
E
H
JUZRIANA
ANNI HAJERIANI
A.JUMRIANA
NURDANIA
MIA MUSTAMIN
RITA WULANDARI

2. MATERI
Hukum gravitasi newton
Struktur hukum gravitasi newton
Gaya tak sentuh

3. HUKUM GRAVITASI NEWTON
• Sebelum mencetuskan Hukum Gravitasi Universal,
eyang Newton telah melakukan perhitungan untuk
menentukan besar gaya gravitasi yang diberikan
bumi pada bulan sebagaimana besar gaya gravitasi
bumi yang bekerja pada benda-benda di
permukaan bumi. sebagaimana yang kita ketahui,
besar percepatan gravitasi di bumi adalah 9,8 m/s2.

4. Jika gaya gravitasi bumi mempercepat
benda di bumi dengan percepatan 9,8 m/s2,
berapakah percepatan di bulan ? karena bulan
bergerak melingkar beraturan (gerakan
melingkar bulan hampir beraturan), maka
percepatan sentripetal bulan dihitung
menggunakan rumus percepatan sentripetal
Gerak melingkar beraturan.

5. Diketahui orbit bulan yang hampir
bulat mempunyai jari-jari sekitar
384.000 km dan periode (waktu yang
dibutuhkan untuk melakukan satu
putaran) adalah 27,3 hari. Dengan
demikian, percepatan bulan terhadap
bumi adalah:

7. Berdasarkan perhitungan ini, eyang
newton menyimpulkan bahwa besar
gaya gravitasi yang diberikan oleh bumi
pada setiap benda semakin berkurang
terhadap kuadrat jaraknya (r) dari
pusat bumi. Secara matematis dapat
ditulis sebagai berikut :

8. Selain faktor jarak, Eyang Newton juga menyadari
bahwa gaya gravitasi juga bergantung pada massa
benda. Pada Hukum III Newton kita belajar bahwa jika
ada gaya aksi maka ada gaya reaksi. Ketika bumi
memberikan gaya aksi berupa gaya gravitasi kepada
benda lain, maka benda tersebut memberikan gaya
reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah terhadap
bumi. karena besarnya gaya aksi dan reaksi sama, maka
besar gaya gravitasi juga harus sebanding dengan massa
dua benda yang berinteraksi. Berdasarkan penalaran ini,
eyang Newton menyatakan hubungan antara massa dan
gaya gravitasi, di mana massa benda sebanding dengan
gaya gravitasi. Secara matematis ditulis sbb :

9. MB adalah massa bumi, Mb adalah massa benda
lain dan r adalah jarak antara pusat bumi dan
pusat benda lain. Setelah membuat penalaran
mengenai hubungan antara besar gaya gravitasi
dengan massa dan jarak, seyang Newton
membuat penalaran baru berkaitan dengan
gerakan planet yang selalu berada pada orbitnya
ketika mengitari matahari.

10. Eyang Newton menyatakan bahwa jika planet-
planet selalu berada pada orbitnya, maka pasti ada
gaya gravitasi yang bekerja antara matahari dan
planet serta gaya gravitasi antara planet, sehingga
benda langit tersebut tetap berada pada orbitnya
masing-masing. Luar biasa pemikiran eyang
Newton ini. tidak puas dengan penalarannya di
atas, ia menyatakan bahwa jika gaya gravitasi
bekerja antara bumi dan benda-benda di
permukaan bumi, serta antara matahari dan planet-
planet maka mengapa gaya gravitasi tidak bekerja
pada semua benda ?

11. GRAVITASI
Gravitasi adalah yang
terjadi antara semua yang mempunyai
di . Fisika modern
mendeskripsikan gravitasi menggunakan
dari Einstein, namun hukum
gravitasi universal yang lebih sederhana
merupakan hampiran yang cukup akurat dalam
kebanyakan kasus.

13. 14

14. STRUKTUR HUKUM GRAVITASI NEWTON

15. GAYA GRAVITASI

16. Isaac Newton menyadari saat buah apel jatuh dari pohonnya bahwa
terdapat gaya yang bekerja pada apel dan bumi dan disebutnya gaya
gravitasi universal. Universalberarti berlaku secara umum untuk semua
benda yang berada dalam semesta,. Newton juga menduga bahwa gaya
inilah yang menyebabkan benda-benda luar angkasa tetap pada orbitnya
Berdasarkan penyelidikan ini, Newton menyimpulkan bahwa
suatu hukum gravitasi yaitu setiap benda dalam alam semesta selalu
menarik bemda lainnya dengan gaya yang besarnya berbanding lurus
dengan massa masing-masing benda dan berbanding tebalik dengan
kuadrat jaraknya.
Dengan F = gaya tarik-menarik antara benda yang berinteraksi
(N)
m1 danm2 = massa benda yang berinteraksi (kg)
r = jarak pusat kedua benda yang berinteraksi (m)
G = tetapan grvitasi umum (6,67 X 10-11 Nm2/kg2) 1

17. GAYA TAK SENTUH
Setiap benda menghasilkan medan gravitasi
pada ruang di sekitarnya. Tarikan gravitasi
matahari pada bumi dapat dipandang sebagai
interaksi antara medan gravitasi matahari di
tempat bumi berada dengan massa
bumi.(Penjelasan singkat). Arah kuat medan
gravitasi selalu menuju ke pusat benda. Kuat medan
gravitasi berbanding terbalik dengan jarak dari
pusat benda.

18. Tampak dari persamaan (1) dan (2) bahwa gaya yang dilakukan
benda m₁ pada benda m₂ dapat ditulis sebagai :
F21 = g21 m2 dengan F₂₁ = gaya yang dilakukan benda m₁ pada
benda m₂
g₂₁ = kuat medan gravitasi pada lokasi benda m₂ yang dihasilkan
oleh benda m₁ m₂ = massa benda kedua
teori ini kemudian dikembangkan lebih jauh lagi bahwa setiap
benda angkasa akan saling tarik-menarik, dan ini bisa dijelaskan
mengapa bumi harus berputar mengelilingi matahari untuk
mengimbangi gaya tarik-menarik gravitasi bumi-matahari.
Dengan menggunakan fenomena tarik menarik gravitasi ini juga,
meteor yang mendekat ke bumi dalam perjalanannya di ruang
angkasa akan tertarik jatuh ke bumi

19. Teori ini kemudian dikembangkan lebih jauh
lagi bahwa setiap benda angkasa akan saling
tarik-menarik, dan ini bisa dijelaskan mengapa
bumi harus berputar mengelilingi matahari untuk
mengimbangi gaya tarik-menarik gravitasi bumi-
matahari.
Dengan menggunakan fenomena tarik
menarik gravitasi ini juga, meteor yang
mendekat ke bumi dalam perjalanannya di ruang
angkasa akan tertarik jatuh ke bumi.

20. Hukum Newton tentang gaya tarik menarik
gravitasi umum.

22. ~” SOAL “~
1. 1.Bintang sirius merupakan bintang paling terang
yang terlihat di malam hari bila massa bintang
sirius 5 X 1031 kg dan jari jarinya 25 X 109
M,maka tentukan gaya yang bekerja pada sebuah
benda bermassa 5 kg yang terletak di permukaan
bintang ini ?
a) 2.668
b) 5.999
c) 2.677
d) 3.889
e) 6.666

23. 2. Seorang guru fisika sedang duduk di depan kelas dan
seorang murid sedang duduk di bagian belakang ruangan
kelas. Massa guru tersebut adalah 60 kg dan massa siswa
70 kg (siswa gendut). Jika pusat mereka (yang dimakudkan
di sini bukan pusat yang terletak di depan perut manusia)
berjarak 10 meter, berapa besar gaya gravitasi yang
diberikan oleh guru dan murid satu
sama lain ?
a). 2,8 X 10 (-11) N d).2,7 X 10 (-10) N
b). 2,9 X 10 (-10) N e). 2,8 X 10 (-10) N
c).2,7 X 10 (-11) N

24. 3. Diketahui massa bulan 7,35 x 1022 kg, massa bumi 5,98 x
1024 kg dan massa matahari adalah 1,99 x 1030 kg.
Hitunglah gaya total di bulan yang disebabkan oleh gaya
gravitasi bumi dan matahari. Anggap saja posisi bulan,
bumi dan matahari membentuk segitiga siku-siku. Oya,
jarak bumi-bulan 3,84 x 108 m dan jarak matahari-bulan
1,50 x 108 km (1,50 x 1011 m) ?
Keterangan Gambar :
b = bulan, B = bumi dan M = matahari
a. 24, 6 0
b. 25, 6 0
c. 25, 7 0
d. 25, 8 0
e. 26, 8 0

25. 4. Jika percepatan gravitasi dipermukaan bumi 9,8
m/s2, berapakah percepatan gravitasi di
suatu tempat yang mempunyai jarak R dari
permukaan bumi dimana R adalah jari-jari bumi
?
a. 3,45 m/s ²
b. 2,45 m/s ²
c. 3,44 m/s ²
d. 2,44 m/s ²
e. 2, 55 m/s ²

26. 5. Sebuah benda dipermukaan bumi beratnya
60 N. Benda tersebut kemudian dibawa ke
suatu planet yang massanya 3 kali massa
bumi (MP =3.MB) dan jari-jarinya 4 kali
jari-jari bumi (RP=4.RB). Tentukan berat
benda dipermukaan planet tersebut ?
a. 11,25N
b. 11,32N
c. 11,24N
d. 11,26N
e. 11,23N

27. 6. Sebuah benda memiliki suhu minimum
27oC dan suhu maksimum 227oC.
Tentukan nilai perbandingan daya radiasi
yang dipancarkan benda pada suhu
maksimum dan minimumnya?
a. 765 : 81
b. 678 : 98
c. 789 : 91
d. 625 : 81
e. 567 : 91

28. 7. Sebuah benda dengan luas permukaan 100
cm2 bersuhu 727oC. Jika koefisien Stefan-
Boltzman 5,67 x 10−8 W/mK4 dan
emisivitas benda adalah 0,6 tentukan laju
rata-rata energi radiasi benda tersebut ?
a. 234,3jaule/s
b. 342.2jaule/s
c. 123,2jaule/s
d. 240,4jaule/s
e. 340,2 joule/s

29. 8. Grafik menyatakan hubungan intensitas
gelombang (I) terhadap panjang gelombang, pada
saat intensitas maksimum (λm) dari radiasi suatu
benda hitam sempurna.
Jika konstanta Wien = 2,9 x 10−3 mK, maka
panjang gelombang radiasi maksimum pada T1
adalah ?

30. 9. Panjang gelombang radiasi maksimum
suatu benda pada suhu T Kelvin adalah
6000 Å. Jika suhu benda naik hingga
menjadi 3/2 T Kelvin , tentukan panjang
gelombang radiasi maksimum benda ?
a. 4000 Å
b. 6000 Å
c. 5000 Å
d. 6000 Å
e. 7000 Å

31. 10. Daya radiasi yang dipancarkan suatu
benda pada suhu 227oC adalah 1200
J/s. Jika suhu benda naik hingga
menjadi 727oC, tentukan daya radiasi
yang dipancarkan sekarang ?
a. 19.000 watt
b. 19.200 watt
c. 18.200 watt
d. 19.300 watt
14
e. 13.400 watt

32. ~#*> Penyelesaian <*#~
1.
1. Dik : a. m1 = 5 × 1031 kg
b. m1 = 5 kg
c. r = 25 × 109 m
Dit : F = …?
Jawab:
F=(G.m1. m2)/r2 = 2.668 N

33. Dik:
m

41. 14

42. KUNCI JAWABAN
1. A
2. A
3. A
4. B
5. A
6. D
7. C
8. C
9. A
10. B

43. Thank you