Sebutkan dari hukum gravitasi newton dan tulislah sistematis dari hukum gravitasi newton ?

Rumus hukum gravitasi Newton menjadi salah satu rumus yang ada dalam ilmu Fisika yang ditemukan oleh Isaac Newton. Gaya gravitasi bumi sendiri adalah gaya tarik bumi pada benda di atas permukaannya ke arah pusat bumi.

Fungsi rumus hukum gravitasi Newton sendiri banyak sekali. Seperti untuk penerapan dasar ilmu penerbangan, sumber energi, olahraga sampai untuk hiburan.

Gaya gravitasi ini bisa dibuktikan dengan cara yang sederhana. Misalnya anda menjatuhkan benda apapun dari atas, sudah pasti benda itu akan jatuh ke bawah. Selain itu, saat malam hari kadang anda bisa melihat meteor jatuh di langit.

Hal ini disebabkan karena gaya tarik benda terhadap bumi lebih kecil dibandingkan dengan gaya tarik bumi atau gravitasi itu sendiri. Di dalam ilmu Fisika, Gaya Gravitasi itu sering dikenal dengan hukum gravitasi Newton. Seperti apa bunyi hukum gravitasi itu?

Bunyi Rumus Hukum Gravitasi Newton

Setiap massa menarik massa yang lain dengan gaya segaris yang menghubungkan kedua inti massa. Besar gaya tarik yang terjadi berbanding lurus dengan perkalian dari kedua Massa. Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua titik massa tersebut.

Seperti itulah bunyi dari hukum gravitasi Newton. Sedangkan yang menyatakan hukum gravitasi Newton universal adalah Isaac Newton. Dia adalah Fisikawan, ahli matematika, ahli astronomi, filusuf alam, alkiwiawan dan teolog. Dalam tulisannya di Journal Philoshophiae Naturalis Principia Mathematica. Tepatnya pada 5 Juli 1687.

Teori ini dikembangkan lebih jauh lagi bahwa setiap benda angkasa bisa saling tarik menarik. Teori ini bisa menjelaskan peristiwa mengapa bumi berputar mengelilingi matahari.

F = G × (m1 × m2)/r2

Rumus Hukum Gravitasi Newton adalah sebagai berikut:

F= Gaya tarik yang terjadi antara dua benda

G= Konstanta gravitasi umum, dimana besar nilainya yaitu (G = 6,72 x 10-11N.m2.kg-2 )

m1dan m2 = Massa dari masing-masing benda

r= jarak dari kedua benda tersebut

Newton berhasil menemukan teori gaya gravitasi Newton. Dimana di dalamnya berisi penjelasan mengapa semua benda yang dilempar ke atas akan kembali jatuh ke tanah. Ini dikarenakan adanya gaya gravitasi yang terdapat di dalam bumi.

Bahkan bukan cuma bumi saja yang diyakini mempunyai gaya gravitasi. Semua benda juga dinilai memiliki gaya gravitasi. Baik itu benda yang ada di bumi atau benda asing dari luar angkasa.

Namun gaya gravitasi yang dimiliki bumi itu jauh lebih kuat bila dibandingkan dengan gaya gravitasi dari sebuah benda.

Kemudian Newton berhasil menemukan rumus yang dipakai sebagai dasar ilmu pengetahuan modern sekarang ini. Rumus tersebut diberi nama rumus hukum gravitasi Newton.

Ada banyak sekali fungsi gravitasi bumi  berdasarkan pada rumus hukum gravitasi Newton yang bisa kita lihat. Apa saja itu?

1. Gravitasi Matahari

Gaya gravitasi matahari yaitu 274 m/s2. Sementara itu fungsi dari gravitasi matahari bisa mengakibatkan bumi dan berbagai macam benda langit lain berputar pada porosnya. Atau yang yang disebut sebagai rotasi.

Selain itu bumi dan benda langit lainnya juga berputar mengelilingi matahari yang tetap pada orbitnya atau disebut revolusi.

2. Gravitasi Bulan

Bulan memiliki gaya gravitasi 1,62 m/s2. Fungsi dari terjadinya gravitasi bulan adalah saat bulan bergerak mengelilingi bumi dan berada dalam posisi terdekat dengan bumi maka air laut akan mengalami pasang.

Kondisi air laut yang pasang dikarenakan gravitasi bulan menarik air laut kearah bulan. Jadi hal ini mempengaruhi ketinggian ombak serta permukaan air laut saat itu

Ketika bulan purnama air laut pasang dan cukup tinggi. Saat bulan mengelilingi bumi dan pada posisi jauh dengan bumi maka air laut akan surut. Selain itu gravitasi bulan juga berakibat pada menjauhnya bulan dari bumi. Jaraknya  kurang lebih 3,8 m setiap tahun.

3. Gravitasi Bumi

Bumi memiliki gaya gravitasi 6,67 × 10-11 N. Fungsi dari gravitasi bumi adalah untuk rotasi dan revolusi bumi yang dipengaruhi gravitasi matahari dan bumi. Adanya gravitasi bumi ini akan menjaga bumi selalu berputar pada porosnya.

Bulan menjadi satelit alami bumi yang tetap berada dalam orbitnya sebab pengaruh dari gravitasi bumi tersebut. Satelit buatan yang diluncurkan bisa mengorbit karena ada gravitasi bumi.

Selain itu semua benda yang ada di bumi bisa berada pada tempatnya dan semua benda yang ada di bumi mempunyai massa. Manusia juga bisa berjalan dengan baik karena adanya gaya gravitasi bumi.

Berdasarkan dari rumus hukum gravitasi Newton, maka penerapan gravitasi bisa digunakan untuk berbagai macam kepentingan ilmu pengetahuan dan kehidupan. (R9/HR-Online)

tirto.id - Isaac Newton adalah ilmuwan yang cukup penasaran dengan persoalan gravitasi. Sebelumnya, Newton meneliti tentang gerak-gerak benda angkasa terutama planet dan bulan.

Menurut pandangan Newton, agar bulan tetap pada orbitnya untuk mengitasi Bumi maka diperlukan gaya pada bulan.

Hingga suatu hari, Newton melihat sebuah apel jatuh dari pohonnya ketika besantai di taman rumahnya. Newton lantas meneliti lebih jauh tentang gerak jatuh benda ini.

Dalam pemikirannya, apel yang jatuh tadi terjadi akibat adanya tarikan dari Bumi. Menurut Sumber Belajar Kemendikbud, Newton lalu menghubungkan berbagai hal yang memengaruhi gravitasi yakni massa benda (m) dan jarak pisah (r) antara benda-benda yang saling berinteraksi.

Kemudian, analisa dari peristiwa tersebut memunculkan Hukum Gravitasi Newton. Mengutip laman Modul Fisika Kelas X (Kemdikbud 2020), Hukum Gravitasi Newton menyatakan "Gaya gravitasi antara dua benda merupakan gaya tarik menarik yang besarnya berbanding lurus dengan perkalian massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya"kuadrat jarak kedua benda".

Gaya gravitasi dengan merujuk pada Hukum Gravitasi Newton, ditemukan persamaan gaya gravitasi yang dirumuskan sebagai berikut:

F12=F21=Fg= G.m1.m2 / r2

F12 = F21 = Fg: Besar gaya tarik menarik antara kedua benda (Newton)

G: Tetapan atau konstanta umum gravitasi (6,67 x 10 pangkat -11 Nm2/kg2)

m1: Massa benda pertama (kg)

m2: Massa benda kedua (kg)

r2: Kuadrat dari jarak antara titik pusat massa kedua benda m1 dan m2 (meter)

Meski demikian, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam gaya gravitasi Newton. Berikut tiga catatan dalam penerapan rumus gaya gravitasi:

1. Benda dianggap berbentuk bola seragam atau berupa partikel (titik materi) sehingga jarak pisah r adalah jarak pisah antara kedua pusat massa benda.

2. Garis kerja gaya gravitasi terletak pada garis hubung yang menghubungkan pusat benda m1 dan pusat benda m2.

3. F12 adalah gaya grvitasi ada benda 1 yang dikerjakan olehbenda 2 (disebut aksi), dan F21 adalah gaya gravitasi pada benda 2 yang dikerjakan oleh benda 1 (disebut reaksi).

Jadi F12 dan F21 adalah dua gaya yang bekerja pada dua benda yang berbeda, sama besar dan berlawanan arah (termasuk pasangan aksi-reaksi).

Baca juga:

• Pengertian Gaya, Contoh Gaya Tarikan & Dorongan, Beserta Macamnya
• Pengaruh Gaya Terhadap Gerak Berdasarkan Hukum Newton 1, 2, dan 3

Baca juga artikel terkait HUKUM NEWTON atau tulisan menarik lainnya Ilham Choirul Anwar
(tirto.id - ica/adr)

Penulis: Ilham Choirul Anwar
Editor: Yandri Daniel Damaledo
Kontributor: Ilham Akbar Mustafa

Subscribe for updates Unsubscribe from updates

Hampir kebanyakan dari Sobat Zenius sudah pasti mengetahui Newton dan Kepler. Yap, dalam artikel ini gue mau ngajak elo semua buat ngebahas hukum gravitasi Newton dan Kepler, rumus medan gravitasi, dan contoh-contoh soalnya.

Saking terkenalnya Newton, bahkan namanya dijadikan sebagai satuan besaran gravitasi yaitu Newton yang biasa disingkat N.

Kalau Sobat Zenius pasti pernah denger atau pernah baca mengenai awal mula Newton menemukan dasar pemikirannya mengenai hukum gravitasi? 

Yap, karena dia melihat buah apel jatuh dari pohonnya, terdengar alasan yang sederhana bukan? Tapi tentunya usahanya untuk membuktikan hukum gravitasi Newton tidak sesederhana itu guys.

Sebenarnya jika elo coba berpikir lebih jauh lagi, dan berusaha menjadi kritis kayak Newton, mungkin akan ada banyak sekali hal yang membuat kita bertanya-tanya sama fenomena-fenomena yang terjadi.

Misalnya, Bumi punya gravitasi, kok benda-benda di langit kayak bulan, dan planet lain nggak jatuh juga ke Bumi? 

Sebenarnya, setiap benda memiliki gaya yaitu gaya gravitasi. Nah, hal ini akan kita telusuri lebih lanjut dalam artikel ini. 

Pada artikel ini kita akan membahas mengenai seluk beluknya hukum gravitasi Newton, medan atau percepatan gravitasi, serta pengembangan dari hukum gravitasi Newton yaitu Hukum Kepler, plus contoh soal dan pembahasannya. 

Hukum Gravitasi Newton

Benda apa pun yang berada di atas atmosfer akan ditarik oleh bumi (Image source: Unsplash)

Buat Sobat Zenius yang mungkin belum kenal sama Newton kalian bisa dulu nih kenalan lebih detail sama doi di sini.

Secara singkat Newton atau Sir Isaac Newton merupakan seorang fisikawan, matematikawan, filsuf alam, alkimiawan, serta teolog yang berasal dari Inggris, dimana pengaruhnya dalam bidang keilmuan sangat besar sampai saat ini. 

Pada buku Newton yang berjudul Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica atau dalam bahasa latin berarti prinsip matematika dalam filsafat alam, Newton menjelaskan bahwa setiap partikel di alam saling tarik menarik dengan partikel lain yang besarnya sebanding dengan perkalian massa kedua partikel, dan berbanding terbalik terhadap kuadrat jarak kedua partikel.

Pernyataan tersebut saat ini terkenal sebagai Hukum Gravitasi Newton. 

Di mana menurut Newton, dalam bidang mekanika klasik atau sering juga disebut Mekanika Newton, benda apa pun yang berada di atas atmosfer akan ditarik oleh bumi.

Itulah mengapa kita nggak bisa terbang kayak astronot yang lagi di luar angkasa, dan kenapa naik tangga lebih capek daripada turun tangga, gaya gravitasi salah satu faktornya.

Karena pada umumnya, setiap benda yang memiliki massa selalu ada gaya gravitasi.

Secara sistematis, elo bisa menggunakan rumus hukum gravitasi Newton di bawah ini untuk menghitung gaya gravitasi.

Dimana, 

F = gaya gravitasi (N)

G = konstanta gravitasi = 6.673 x 10-11Nm2/kg2

m1 = massa benda pertama (kg)

m2 = massa benda kedua (kg)

r = jarak antara pusat kedua benda (m)

Contoh Soal Hukum Gravitasi Newton

Medan atau Percepatan Gravitasi

Medan gravitasi atau percepatan gravitasi dipengaruhi oleh gaya gravitasi, di mana besarannya dinyatakan sebagai kuat medan gravitasi (g), yaitu gaya gravitasi tiap massa medan gravitasi, atau bisa disebut juga percepatan gravitasi.

Pada artikel ini “medan” atau ruang yang kita maksud adalah bumi. 

Sebelumnya kita udah belajar mengenai persamaan mencari F (gaya gravitasi) bukan? maka sekarang kalo percepatan gravitasi itu di permukaan bumi itu g, maka berat benda tersebut di permukaan bumi adalah 

Nah,  karena berat benda di permukaan bumi (w) sama dengan gaya gravitasi yang bekerja maka,

m di masing-masing sisi dapat di coret, maka persamaan g didapatkan sebagai berikut

Dimana, r merupakan jarak antara benda dengan pusat bumi (m). 

Itu dia rumus medan gravitasi yang perlu Sobat Zenius pahami. Kira-kira sudah mengerti, kan? Yuk, mari kita beralih ke pembahasan contoh soalnya.

Contoh Soal Medan Gravitasi

Hukum Kepler

Setelah adanya penemuan mengenai gravitasi yang ditemukan oleh Isaac Newton, seorang ahli matematika dan astronomi yang berasal dari Jerman yaitu Johannes Kepler berhasil menemukan 3 (tiga) hukum tentang pergerakan planet dalam tata surya, dimana Hukum-hukum Kepler ini sesuai dengan hukum gravitasi Newton. 

Hukum I Kepler

Pada hukum pertama ini Kepler menyatakan bahwa 

“Semua planet bergerak pada lintasan elips yang mengitari matahari, dimana matahari terletak pada salah satu titik pusatnya.”

Pada dasarnya hukum ini menjelaskan bahwa lintasan di tata surya berbentuk elips, dimana elips itu memiliki 2 titik fokus, dan matahari terletak pada salah satu titik fokusnya.

Hukum II Kepler

Pada hukum kedua ini Kepler menyatakan bahwa

“Luas daerah yang disapu oleh garis antara matahari dan planet adalah sama untuk setiap periode waktu yang sama.”

Pada dasarnya hukum ini menjelaskan bahwa karena lintasannya berbentuk elips, suatu planet tidak memiliki jarak pasti, yang ada adalah titik terjauh (titik aphelion), titik terdekat (titik perihelion), dan rata-rata jarak ke matahari. Dimana kecepatan orbit akan melambat pada saat berada aphelion, dan akan lebih cepat pada perihelion. Sehingga secara sederhana dapat dikatakan 

Kecepatan orbit maksimum suatu planet pada saat berada di aphelion,

Kecepatan orbit minimum suatu planet pada saat berada di perihelion.

Hukum III Kepler

Pada hukum ketiga ini Kepler menyatakan bahwa

“Kuadrat periode suatu planet sebanding dengan pangkat tiga jarak rata – ratanya dari Matahari”

Pada dasarnya hukum ini menjelaskan mengenai revolusi planet mengelilingi matahari, planet yang letaknya lebih jauh dari matahari juga akan memiliki periode orbit yang lebih lama, dan sebaliknya atau secara sistematis dapat dituliskan sebagai berikut

Dimana, 

T1= periode planet pertama

T2= periode planet kedua

R1= jari-jari planet pertama

R2= jari-jari planet kedua

Sekarang elo juga udah memahami bagaimana rumus hukum gravitasi Kepler. Coba kita uji pemahaman elo lewat contoh soal di bawah ini:

Contoh Soal Hukum Gravitasi Kepler

Itu dia penjelasan singkat mengenai hukum gravitasi Newton dan Kepler yang perlu Sobat Zenius pahami. Gimana? Nggak terlalu sulit, kan?

Kalau Sobat Zenius tertarik untuk mempelajari materi di atas lebih lengkap melalui video pembelajaran dari tutor Zenius, elo bisa banget, nih, mengaksesnya!

Akan tetapi, jangan lupa bikin akun Zenius elo dulu, ya, di sini!

Setelah itu, elo bisa klik banner di bawah ini dan cari, deh, materi pelajaran di kolom pencarian yang ingin elo eksplorasi lebih dalam lagi.

Baca Juga Artikel Fisika Lainnya!

Dinamika Partikel dan Hukum Newton

Hukum Newton 1, 2, dan 3

Usaha dan Energi

Originally published: January 14, 2021
Updated by: Maulana Adieb