Rabu, 02 Desember 2009

hukum gravitasi newton

Kita sudah tahu bahwa hukum Newton dibedakan menjadi 3 jenis, yaitu
hokum Newton I, II, dan III. Untuk Hukum Newton I digunakan untuk kasus benda
diam atau bergerak lurus beraturan (Fx = 0 atau Fy = 0), Hukum Newton II
digunakan untuk kasus benda bergerak dengan percepatan tetap (Fx = m.ax atau
Fy = m.ay), Hukum III Newton ( Faksi = - Freaksi). Disamping menemukan ketiga
hokum tentang gerak, Newton juga menyelidiki gerakan benda-benda angkasa, yaitu
planet dan bulan. Ia mengetahui dari hokum pertamanya bahwa harus ada gaya yang
bekerja pada bulan, sehingga bulan tetap pada orbit lingkarannya mengitari bumi.
Jika gaya ini tidak ada, maka tentulah bulan akan bergerak dalam lintasan garis
lurus.

Pada saat ini juga, Newton berpikir tentang persoalan gaya tarik yang
tampaknya tidak berhubungan dengan gaya yang bekerja pada bulan. Dia mengamati
bahwa suatu benda yang dilepaskan dari ketinggian tertentu di atas permukaan bumi
selalu akan jatuh bebas ke permukaan bumi (tanah). Hal ini tentu saja disebabkan
pada benda itu bekerja sebuah gaya tarik, yang disebut gaya gravitasi . Jika pada
suatu benda bekerja gaya, maka tentu saja gaya itu disebabkan oleh benda lainnya
(Hukum III Newton). Oleh karena setiap benda yang dilepas selalu jatuh bebas ke
permukaan bumi, maka Newton menyimpulkan bahwa pusat bumi-lah yang
mengerjakan gaya pada benda itu, yang arahnya selalu menuju ke pusat bumi.
Menurut cerita ,ketika Newton sedang duduk santai di taman rumahnya dan
memperhatikan sebuah apel yang jatuh dari pucuk pohon. Tiba-tiba saja timbul
inspirasinya bahwa jika gaya gravitasi bumi bekerja pada pucuk pohon, dan bahkan
pada puncak gunung, maka gaya gravitasi bumi tentu saja dapat bekerja pada bulan.
Berdasarkan ide gravitasi bumi inilah newton dengan bantuan dan dorongan
sahabatnya Robert Hooke, menyusun hukum gravitasi umumnya yang sangat
terkenal.

Dalam pekerjaannya, Newton membandingkan antara besar gaya gravitasi
bumi yang menarik bulan dan menarik benda-benda pada permukaan bumi.
Percepatan gravitasi yang dialami setiap benda di permukaan bumi adalah 9,8 m/s2.
Jarak bulan dari pusat bumi atau jari-jari orbit bulan = 3,84×108 m, dan
jarak permukaan bumi dari pusat bumi atau jari-jari bunmi = 6,4×106 m. Ini berarti
jarak bulan dari pusat bumi adalah 60 × jarak permukaan bumi dari pusat bumi.
Akhirnya Newton menyimpulkan bahwa besar gaya gravitasi bumi pada suatu benda
F, berkurang dengan kuadrat jaraknya, r, dari pusat bumi.
Newton menyadari bahwa gaya gravitasi tidak hanya bergantung pada jarak,
tetapi juga bergantung pada massa benda. Hokum III Newton menyatakan bahwa
ketika bumi mengerjakan gaya gravitasi pada suatu benda (missal bulan), maka
benda itu akan mengerjakan gaya pada bumi yang besarnya sama tetapi arahnya
berlawanan.

Newton terus berlanjut dalam menganalisis gravitasi. Dia meneliti data-data
yang telah dikumpulkan tentang orbit planet-planet mengitari matahari. Dari
kumpulan data ini dia mendapatkan bahwa gaya gravitasi yang dikerjakan matahari
pada planet yang menjaga planet tetap pada orbitnya mengitari matahari ternyata
juga berkurang secara kuadrat terbalik terhadap jarak planet-planet itu dari
matahari. Oleh karena kesebandingan kuadrat terbalik ini, maka Newton
menyimpulkan bahwa gaya gravitasi matahari pada planetlah yang menjaga planetplanet
tersebut tetap pada orbitnya mengitari matahari. Selanjutnya Newton
mengajukan hukum gravitasi umum Newton, yan berbunyi :
Gaya gravitasi antara dua benda merupakan gaya tarik-menarik yang
besarnya berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.
Besarnya gaya gravitasi dapat ditulis dengan persamaan matematis :
F12 = F21 = F = G m1 m2/r2
Dengan :
F12 = F21 = F = besar gaya tarik-menarik antara kedua benda (N)
G = tetapan umum gravitasi
m1 = massa benda 1 (kg)
m2 = massa benda 2 (kg)
r = jarak antara kedua benda (m)

Tidak ada komentar:

Posting Komentar