BERDASARKAN HUKUM NEWTON GERAK PLANET DALAM TATASURYA BERDASARKAN HUKUM NEWTON SMA Kelas XI Semester 1

Standar Kompetensi Kompetensi Dasar 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik Kompetensi Dasar 1.2 Menganalisis keteraturan gerak planet dalam tatasurya berdasarkan hukum-hukum Newton

Indikator Menganalisis hubungan antara gaya gravitasi dengan massa benda dan jaraknya Menghitung resultan gaya gravitasi pada benda titik dalam suatu sistem Membandingkan percepatan gravitasi dan kuat medan gravitasi pada kedudukan yang berbeda Menganalisis gerak planet dalam tata surya berdasarkan hukum Keppler

Pendahuluan Tata Surya merupakan salah satu contoh keselarasan gerak yang indah. Keteraturan dan keseimbangan antara gerak planet pada orbitnya dan gaya gravitasi matahari merupakan salah satu fenomena alam yang sangat menarik. Bagaimana terjadinya peristiwa itu? Uraian berikut akan menjelaskan fenomena tersebut berdasarkan hukum-hukum Newton

Gaya Gravitasi Pada saat mengamati buah apel jatuh, Newton menyadari bahwa terdapat gaya yang bekerja pada apel dan disebutnya gaya gravitasi. Newton juga menduga bahwa gaya gravitasi pulalah yang menyebabkan Bulan tetap berada pada orbitnya.

Hukum Gravitasi Newton Sebuah benda yang jatuh bebas di Bumi akan mengalami percepatan yang besarnya 9,81 m/s2 dan percepatan sentripetal bulan terhadap bumi 0,00272 m/s2. Menurut Newton, gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat. Apabila hukum gravitasi umum newton dituliskan dalam bentuk persamaan, maka F = gaya tarik-menarik antara benda yang berinteraksi (N) m1, m2 = massa benda yang berinteraksi (kg) r = jarak kedua benda yang berinteraksi (m) G = tetapan gravitasi umum (6,67 x 10-11 Nm2/kg2

Medan Gravitasi Medan gravitasi terdapat pada sebuah benda yang mempunyai massa sehingga medan gravitasi dapat didefinisikan sebagai ruang di sekitar benda bermassa. Suatu benda akan saling tarik satu sama lain jika berada dalam medan gravitasi. Vektor medan untuk medan gravitasi: perbandingan antara gaya yang bekerja pada suatu benda dengan massa benda tersebut Arah vektor medan gravitasi (g) sama dengan arah gaya F. Menurut hukum gravitasi Newton, gaya yang bekerja antara Bumi dengan suatu benda yang berada di permukaannya F = gaya tarik-menarik antara Bumi dg benda (N) mB = massa Bumi (5,97 x 1024 kg m2 = massa benda (kg) r = jari-jari Bumi (6,38 x 106 m) G = tetapan gravitasi umum (6,67 x 10-11 Nm2/kg2

Jika gaya yang ditimbulkan oleh massa benda dan gaya gravitasi digabung, diperoleh Medan gravitasi (percepatan gravitasi) pada sebah titik yang dipengaruhi oleh benda-benda bermassa Resultan medan gravitasi di titik P adalah Secara vektor g = kuat medan gravitasi (m/s2) P  g2 g1 M2 gP M1

Percepatan gravitasi Bumi Besar percepatan gravitasi bumi tergantung pada letak geografis dan ketinggian tempat tersebut di atas permukaan Bumi. Jika benda berada pada ketinggian h di atas permukaan Bumi Untuk benda-benda di angkasa h d=rE+h hE

Hukum Kepler Johannes Keppler: Hukum I Keppler, Hukum II Keppler, dan Hukum III Keppler Membahas tentang gerak planet dalam tata surya Johanes Kepler (1571 - 1630), telah berhasil menjelaskan secara rinci mengenai gerak planet di sekitar Matahari. Kepler mengemukakan tiga hukum yang berhubungan dengan peredaran planet terhadap Matahari

Hukum I Kepler “Setiap planet bergerak mengitari Matahari dengan lintasan berbentuk elips, Matahari berada pada salah satu titik fokusnya.” P planet titik aphelium titik perihelium F1 F2 Matahari

Hukum II Kepler: “Suatu garis khayal yang menghubungkan Matahari dengan planet menyapu daerah yang luasnya sama dalam waktu yang sama.”

Hukum III Kepler “Perbandingan kuadrat periode planet mengitari Matahari terhadap pangkat tiga jarak rata-rata planet ke Matahari adalah sama untuk semua planet.”

Salah ! Salah Benar! Salah Salah ! Contoh Soal A B C D E 1. Dua buah benda terpisah sejauh 4 meter, dengan massa masing-masing A 80 dan B 60 kg. Letak titik antara kedua benda tersebut agar kuat medan gravitasi di titik tersebut adalah nol. A 1,7 m dari benda A B 1,7 m dari benda B Salah ! Salah Benar! Salah Salah ! C 2 m dari benda A D 2 m dari benda B No. 2 E 4 m

Salah ! Salah Salah Benar! Salah ! A B C D E 2. Kapsul pesawat Apollo mengorbit sekitar 110 km di atas permukaan Bulan. Percepatan gravitasi pada orbit kapsul Apollo tersebut adalah.... m/s2. A 1,2 B 1,4 Salah ! Salah Salah Benar! Salah ! C 2 D 2,3 E 4 No. 3

Salah ! Salah Benar! Salah Salah ! A B C D E 48 88 100 108 149,5 3. Periode revolusi planet Venus adalah 225 hari. Jika jarak rata-rata Matahari dengan Bumi adalag 1 SA (satuan astronomi) dan periode Bumi adalah 365 hari, jarak rata-rata Venus dengan Mataari adalah.... Juta km A 48 B 88 Salah ! Salah Benar! Salah Salah ! C 100 D 108 E 149,5

Referensi – Sumber Pustaka Crowell, Benjamin. 2006. LIGHT and MATTER ed. 2.2. taken from www.lightandmatter.com Giancoli, Douglas C. 1998. PHYSICS Fifth Edition. Printice-Hall, Inc. Haryadi, Bambang. 2009. Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Pusat Perbukuan Muliana, I Wayan, dkk. 2007. FISIKA untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: PT Perca. Supiyanto. 2007. FISIKA SMA Kelas XI. Jakarta: PhiBeta. Tipller, Paul A. 1991. PHYSICS for Scientists and Engineers. Worth Publisher, Inc. Umar, Efrizon. 2007. FISIKA dan Kecakapan Hidup SMA Kelas XI. Bandung: Ganeca Exact.

Referensi – Sumber Gambar http://www.enterprisemission.com/ http://www.insight-magazine.com/indo/edisi_3/ http://ircamera.as.arizona.edu/ http://principles.ou.edu/ http://4.bp.blogspot.com/ http://www.stmary.ws/ http://apod.nasa.gov/