Apa saja faktor faktor yang MEMPENGARUHI percepatan gravitasi di bumi

Gravitasi merupakan sifat percepatan pada bumi yang menghasilkan benda jatuh secara bebas. Percepetan gravitasi pada setiap tempat tidaklah sama. Di equator, percepatan gravitasi sekitar 9,78 m/s2 sedangkan didaerah kutub sekita 9,83 m/s2.
Gravitasi pertama kali ditemukan oleh ilmuwan fisika yang bernama Sir Isaac Newton. Ia menyampaikan pengertian gravitasi melalui bukunya yang berjudul Jurnal Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, pada tanggal 5 Juli 1687. Pengertian gravitas menurut Sir Isaac Newton adalah gaya tarik untuk dating lebih dekat satu sama lain. Sir Isaac Newton pertama kali menemukan gaya gravitasi ketika sedang beristirahat di bawah pohon apel, lalu kemudian secara tidak sengaja kepalanya kejatuhan buah apel, yang kemudian membuat ia berpikir dan memutuskan konsep gaya gravitasi.

Sir Isaac Newton usia 46 tahun

Pohon dekat rumah Isaac Newton

Gravitasi terjadi tidak hanya di bumi saja, tetapi planet lain, matahari dan bulan pun memiliki gravitasi. Beberapa teori tidak dapat menyatakan atau membuktikan bahwa gravitasi timbul karena adanya gravitron  disetiap atom.

Percepatan gravitasi yang dimiliki setiap daerah berbeda-beda. Hal tersebut terjadi karena adanya faktor-faktor yang mempengaruhi percepatan gravitasi. Faktor-faktor tersebut adalah:

1.  Bentuk bumi yang tidak benar-benar bulat, tetapi berbentuk bulat pepat. Sehingga gaya sentrifugal yang menentang gravitasi lebih besar di equator.

2.    Percepatan gravitasi tergantung dari jaraknya terhadap permukaan bumi.

3.    Kepadatan massa bumi yang berbeda-beda.

Percepatan gravitasi merupakan perubahan kecepepatan gaya tarik yang didefinisikan melalui nilai 9,80665 m/s2. Percepatan di tempat lain seharusnya dikoreksi dari nilai ini sesuai dengan ketinggian dan juga pengaruh benda-benda bermassa besar di sekitarnya. Umumnya digunakan nilai 9,81 m/s2 untuk mudahnya.

Gaya gravitasi yang dipengaruhi oleh percepatan gravitasi inilah yang  memberikan gaya sentripental yang menjaga planet-planet tetap pada orbitnya sewaktu mengitari matahari dan bulan swaktu mengitari bumi.

Percepatan gravitasi dimaksudkan untuk menunjukkan perbandingan antara berat (gaya yang menyebabkan percepatan) dengan massa kelembaman, berdarsarkan Hukum Kedua Newton tentang gerak.Nilai percepatan gravitasi dapat dilakukan dengan metode berikut

1.       Ayunan bandul

2.       Osilasi pegas berbeban

Menurut Hukum Newton II

  Percepatan yang dihasilkan oleh resultan gaya yang bekerja pada suatu benda berbanding lurusu dengan resultan gaya, searah dengan resultan gaya berbanding terbalik dengan massa benda.

Selain menggunakan metode ayunan bandul, dapat juga menggunakan metode osilasi pegas.

Contoh gerak Osilasi (getaran) yang populer adalah gerak osilasi pendulum (bandul) . Pendulum sederhana terdiri dari seutas tali ringan dan sebuah bola kecil (bola pendulum) bermassa m yang digantung pada ujung tali

Ketika beban digantungkan pada ayunan dan tidak diberikan gaya maka benda akan diam di titik kesetimbangan B. Jika beban ditarik A dan dilepaskan, maka beban akan bergerak ke BC lalu kembali ke A. Gerakan beban akan terjadi berulang secara periodik, dengan kata lain beban pada ayunan diatas melakukan gerakan harmonik sederhana.

Benda yang bergerak harmonis sederhana pada ayunan memliki periode alias waktu yang dibutuhkan benda untuk melakukan satu getaran secara lengkap.Benda melakukan getaran secara lengkap apabila benda mulai bergerak dari titik dimana benda tersebut dilepaskan dan kembali lagi ketitik tersebut.

Pada contoh diatas , benda mulia bergerak di titik A lalu ke titik B, titik C dan kembali lagi ke B dan A. Urutannya adalah A-B-C-B-A. Seandainya benda dilepaskan dari titik C maka urutannya adalah C-B-A-B-C.

Jadi periode ayunan (T) adlaah waktu yang diperlukan benda untuk melakukan satu getaran (disebut satu getaran juka benda bergerak dari titik dimana benda tersebut mulai bergerak dan kembali lagi ke titik tersebut) .Satuan periode adalah sekon/detik. Berdasarkan persamaan diatas, tampak bahwa periode atau getaran sederhana bergantung pada panjang tali.

Setiap gerak yang terjadi secara berulang dalam selang waktu yang sama disebut gerak periodik. Karena gerak ini terjadi secara teratur maka disebut juga sebagai gerak harmonik.Apabila suatu partikel melakukan gerak periodik pada lintasan yang sama maka geraknya disebut gerak osilasi/getaran. Bentuk yang sederhana dari gerak periodik adalah benda yang berisolasi pada ujung pegas.Karenanya kita menyebutnya gerak harmonis sederhana.

Adanya gravitasi jelas sangat bermanfaat dalam dunia migas, diantara manfaat-manfaat yang ada karena gravitasi yaitu sebagai sumber-sumber energi secara tidak sadar, kita memanfaatkan gravitasi sebagai salah satu sumber energi. Misalnya minyak yang berada dibawah tanah yang akan kita olah sebagai sumber energi bisa tetap tersimpan di bawah permukaan bumi. Apabila bumi kita tidak memiliki gravitasi, maka minyak tersebut akan melayang-layang di udara dan tidak akan bisa kita olah dan kita manfaatkan.

Sumber Gambar : Google

Page 2

Apa sih yang dimaskud dengan percepatan gravitasi itu?

Jadi, percepatan gravitasi merupakan waktu rata – rata yang dibutuhkan partikel buat menarik partikel ke arahnya dalam jarah atau medan gravitasi tertentu.

Buat kamu, yang ingin mengetahui penjelasan lebih lengkapnya ada dibawah ini nih.

Dasar Teori Percepatan Gravitasi

Adanya gaya gravitasi udah sejak lama disadari oleh para ilmuwan. Mereka meyakini, kalo selain kekuatan Tuhan yang mengatur alam semesta, ada mekanisme tertentu membuat semua keteraturan.

Keteraturan tersebut seperti semua yang ada dibumi tetap ada ditempatnya, meski disebut bentuk bumi bulat, planet dan bintang gak saling bertabrakan dan lainnya.

Berdasarkan hal tersebut, banyak ilmuwan melakukan penelitian tentang alam semesta. Beberapa diantaranya disebut sebagai peletak dasar teori percepatan gravitasi.

1. Teori Ptolemy atau Ptolemeus Tahun 100 M

Ptolemeus dengan segala keterbatasan teknologi yang ada pada zamannya menyebutkan teori yang lalu dipakai selama ratusan tahun, yaitu teori geosentris.

Berdasarkan teori ini disebutkan kalo semua benda langit, termasuk planet – planet dan matahari mengelilingi bumi sebagai pusatnya.

Ptolemy belum bisa menyebutkan apa yang menyebabkan semua benda bergerak dan mengelilingi bumi. Tapi, ilmuwan saat ini sepakat kalo teori geosentris merupakan bagian dari teori dasar percepatan gravitasi.

Dengan penelitian yang dilakukannya, ilmuwan lain tergerak buat membuktikan dan mencari penyebabnya.

2. Teori Copernicus Tahun 1543 M

Teori Ptolomeus gak terpatahkan selama lebih dari 1 abad. Baru sekitar tahun 1543, Copernicus mengeluarkan teori baru sekaligus mengoreksi teori pertama.

Copernicus yang melakukan penelitian setelah ditemukannya teropong sederhana atau teropong pantul atau teropong bintang, menyebutkan kalo semua benda langit emang bergerak dengan mengelilingi sesuatu.

Tapi, benda langit bukan beredar mengelilingi bumi sebagai pusatnya. Semua benda langit dalam tata surya bergerak dan berkeliling dengan matahari sebagai pusatnya.

Teori ini cukup lama gak diakui oleh masyarakat pada zamannya. Berkat penelitian lain yang terus berkembang, akhirnya teori heliosentris atau teori matahari sebagai pusat tata surya diakui sampai kini.

3. Thyco Brahe dan Johanes Kepler Tahun 1609

Thyco dan muridnya juga merupakan peneliti di bidang ilmu bumi. Mereka menemukan, kalo orbit atau garis edar planet mengelilingi matahari gak berbentuk lingkaran atau bulat sempurna.

Orbit planet berbentuk elips. Dengan itu, pada saat tertentu planet berada sangat dekat dengan matahari, sedangkan di lain waktu sangat jauh.

Kepler juga merumuskan jarak antar planet dan jarak planet dengan matahari. Perumusan dan teori ini disebut Hukum Kepler.

Claudius Copernicus dan Kepler saat itu belum bisa merumuskan mengapa planet dan benda langit lain bergerak mengelilingi matahari dan mempunyai orbit masing – masing.

4. Issac Newton Tahun 1680

Udah sedikit diuraikan di atas kalo Issac Newton merupakan ilmuwan penemu gaya gravitasi. Teori yang diperkenalkannya lalu dikenal dengan sebutan Hukum Newton.

Hukum Newton III merupakan pernyataan kalo gaya gravitasi dipengaruhi oleh percepatan gravitasi dan massanya.

5. Henry Cavendish Tahun 1789

Setelah Issac Newton menemukan gaya gravitasi dan hukumnya, lalu Henry Cavendish menghitung percepatan gravitasinya.

Saat itu, belum ada alat seperti gravitymeter buat menghitung percepatan gravitasi bumi. Cavendish menghitung percepatan gravitasi di beberapa tempat, memakai neraca torsi atau ayunan bandul sederhana.

Rumus Percepatan Gravitasi

Dibawah ini merupakan sebuah rumus dari percepatan gravitasi, yaitu:

g = (G.M)/R2

Keterangan:

• g = Percepatan gravitasi di suatu titik
• M = Massa bumi
• G = Konstanta gravitasi
• R = Jarak titik terhadap pusat bumi.

Secara sederhana, dalam hukum Newton II bisa dirumuskan sebagai berikut:

F = m.a

Keterangan:

• F = Besar gaya dalam newton
• m = Massa dalam (kg)
• a = Percepatan

Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Percepatan Gravitasi

Secara sederhana, faktor – faktor yang mempengaruhi percepatan gravitasi ada dibawah ini. Nah, berikut penjelasan lengkapnya.

1. Ketinggian

Ketinggian mempengaruhi besarnya percepatan gravitasi di bumi dan pengaruhnya berbanding terbalik.

Jadi, semakin tinggi jarak benda dari permukaan bumi, maka percepatan gravitasinya akan semakin kecil.

Itu sebabnya diluar angkasa gak ada daya tarik bumi. Tapi, ketinggian ini akan signifikan pengaruhnya kalo mendekati atau lebih besar dari jari – jari bumi tersebut.

2. Kedalaman

Kedalaman menunjukkan sebuah benda yang ada dibawah permukaan laut, yang artinya jarak benda dengan pusat lebih kecil dari jari – jari bumi tersebut.

Jadi, percepatan gravitasi bumi di kedalaman tertentu lebih kecil, dibandingkan dengan benda yang ada di permukaan bumi.

3. Letak Lintang

Bentuk bumi gak bulat sempurna seperti bola. Di bagian kutub dengan garis lintang 0 derajat bumi sedikit pepat dan jari – jari bumi di wilayah ini semakin kecil.

Kalo memakai rumus percepatan gravitasi bisa ditemukan kalo percepatan gravitasi di kutub lebih besar, dibandingkan di equator.

Percepatan Gravitasi dalam Kehidupan Sehari-hari

Percepatan gravitasi dalam kehidupan sehari-hari berarti percepatan yang diakibatkan oleh gaya tarik bumi yang besarnya 10m/s2 atau 9,8m/s2 sama dengan 1G.

Contoh yang mempergunakan percepatan gravitasi dalam kehidupan sehari – hari, diantaranya sebagai berikut:

• Jatuh. Saat kamu jatuh, gravitasi mendorong kamu ke tanah yang mengakibatkan memar, goresan dan luka di bagian tubuh.
• Saat melempar bola ke atas, pasti bola akan ke tanah dan gak akan pernah mengambang lagi di udara.
• Lombat tali. Saat kamu melakukan lompat tali, tali gak akan tetap diatas kepala kita di udara.
• Bermain ayunan bersama teman.
• Tendangan volley dalam sepakbola dan lemparan pada bola basket.
• Olahraga terjun payung, angin cuma memperlambat proses jatuhnya olahragawan dan payungnya ke arah bawah. Selama beberapa menit, terjun payung tetap mendekati bumi.

Contoh Soal Percepatan Gravitasi

1. Kalo massa bumi 5,98 x 1024 kg dan jari – jari bumi 6.380 km. Berapakah percepatan gravitasi di puncak Mount Everest yang tingginya 8.848 m di atas permukaan bumi? (G = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2)

Jawaban:

Diketahui:

• h = 8.848 m = 8,848 km
• M = 5,98 x 1024 kg
• R = 6.380 km
• G = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2

Ditanya: g =…?

Dijawab:

• r = R + h
• = (6.380 + 8,848) km
• = 6.389 km = 6,389 x 106 m

Nah, buat mencari g, maka kamu harus memakai rumus dibawah ini:

• g = G (M/R2)
• g = 6,67 x 10-11 ( 5,98 x 1024 / (6,389 x 106)2 = 9,77 m/s2

Jadi, percepatan gravitasi di puncak Mount Everest yang tingginya 8.848 m di atas permukaan bumi adalah 9,77 m/s2

Gimana nih? Sudah paham dan mudah dimengerti kan? Semoga bisa membantu kamu dalam kegiatan belajar 😀