Pengertian Hukum Gravitasi Newton
Hukum Gravitasi Newton adalah teori fundamental yang menjelaskan gaya gravitasi antara benda-benda bermassa. Teori ini dikemukakan oleh Sir Isaac Newton pada tahun 1687 dalam bukunya yang berjudul Philosophiae Naturalis Principia Mathematica. Hukum Gravitasi Newton terdiri dari tiga hukum utama, yaitu:
- Hukum I Newton (Hukum Kelembaman) Hukum ini menyatakan bahwa sebuah benda akan tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak dengan kecepatan konstan, kecuali jika ada gaya yang bekerja padanya. Dengan kata lain, jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sebuah benda, maka benda tersebut akan mempertahankan keadaan diam atau gerak lajunya.
- Hukum II Newton (Hukum Gerak) Hukum ini menyatakan bahwa percepatan sebuah benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Secara matematis, hukum ini dinyatakan sebagai:
F = m × a
Dimana: F = gaya total (Newton) m = massa benda (kilogram) a = percepatan benda (m/s²)
- Hukum III Newton (Hukum Aksi-Reaksi) Hukum ini menyatakan bahwa untuk setiap aksi, akan ada reaksi yang sama besar tetapi berlawanan arah. Dengan kata lain, jika benda A mengerjakan gaya pada benda B, maka benda B juga akan mengerjakan gaya yang sama besar tetapi berlawanan arah pada benda A.
Selain ketiga hukum dasar tersebut, Newton juga merumuskan Hukum Gravitasi Universal yang menjelaskan gaya gravitasi antara dua benda bermassa. Hukum Gravitasi Universal dinyatakan sebagai:
F = G × (m1 × m2) / r²
Dimana: F = gaya gravitasi antara dua benda (Newton) G = konstanta gravitasi universal (6,67 × 10^-11 N.m²/kg²) m1 = massa benda pertama (kilogram) m2 = massa benda kedua (kilogram) r = jarak antara pusat massa kedua benda (meter)
Hukum Gravitasi Newton memberikan penjelasan tentang fenomena gravitasi dan gerak planet-planet dalam tata surya. Teori ini juga menjadi landasan untuk perkembangan teori-teori fisika modern, seperti Teori Relativitas Umum oleh Albert Einstein.
Contoh Soal Hukum Gravitasi Newton
- a. Kecepatan bola setelah 2 sekon Diketahui: v0 = 10 m/s, a = -9,8 m/s2, t = 2 s Menggunakan persamaan: v = v0 + at v = 10 + (-9,8 x 2) = -9,6 m/s b. Ketinggian maksimum Diketahui: v0 = 10 m/s, a = -9,8 m/s2 Menggunakan persamaan: v2 = v0^2 + 2ad 0 = 10^2 + 2(-9,8)d d = 5,1 m
- Diketahui: m1 = 5 kg, m2 = 3 kg, r = 2 m F = G (m1 x m2) / r^2 = 6,67 x 10^-11 x (5 x 3) / 2^2 = 2,5 x 10^-10 N
- Diketahui: m = 5000 kg, v1 = 10 m/s, v2 = 15 m/s, t = 10 s a = (v2 - v1)/t = (15 - 10)/10 = 0,5 m/s^2
F = ma = 5000 x 0,5 = 2500 N - Percepatan gravitasi: g = GM/r^2 Dengan M = massa planet, r = jari-jari gx/gB = (4MB/rB^2) / (MB/rB^2) = 4/(1/4) = 16 Jika gB = 9,8 m/s^2, maka gx = 16 x 9,8 = 156,8 m/s^2
- a. Benda A diangkat FA - FB = m1a (m1 = 8 kg, m2 = 12 kg) 8g - 12g = 20a a = 2 m/s^2 (ke atas) b. Benda B diangkat 12g - 8g = 20a a = -2 m/s^2 (ke bawah)
Penjelasan rinci menggunakan persamaan-persamaan dan nilai-nilai yang diketahui untuk mendapatkan hasil akhir dari setiap soal. Sekian semoga artikel dari Konsep Edukasi mengenai Hukum Newton dapat bermanfaat dan membantu.
Baca Juga Artikel KonsepEdukasi Fisika Lainnya:
Materi Fluida Dinamis Fisika Dan Rumus-Rumusnya
0 Komentar