hukum gravitasi universal

Fisik

2022

Kami menjelaskan apa itu Hukum Gravitasi Universal, seperti apa rumus dan pernyataannya. Juga, contoh penggunaan rumus Anda.

Hukum Gravitasi Universal menjelaskan interaksi gravitasi benda.

Apa Hukum Gravitasi Universal?

Hukum Gravitasi Universal adalah salah satu hukumfisik dirumuskan oleh Isaac Newton dalam bukunyaPhilosophiae Naturalis Principia Mathematicatahun 1687. Ini menggambarkan interaksi gravitasi antara benda-benda masif, dan menetapkan hubungan proporsionalitas dari Gaya gravitasi dengan massa tubuh.

Untuk merumuskan hukum ini, Newton menyimpulkan bahwa gaya tarik-menarik dua massa sebanding dengan hasil kali massanya dibagi kuadrat jarak yang memisahkannya. Pengurangan ini adalah hasil verifikasi empiris dengan cara pengamatan.

Hukum menyiratkan bahwa semakin dekat dan lebih masif dua benda, semakin kuat mereka akan menarik satu sama lain. Seperti hukum Newton lainnya, itu mewakili lompatan ke depan dalam pengetahuan ilmiah dari waktu.

Namun, hari ini kita tahu bahwa, dari sejumlah massa tertentu, hukum ini kehilangan validitasnya (dalam kasus benda supermasif), dan perlu untuk bekerja dengan Hukum Relativitas Umum yang dirumuskan pada tahun 1915 oleh Albert Einstein. Hukum Gravitasi Universal kemudian merupakan pendekatan untuk hukum Einstein tetapi masih berguna untuk memahami sebagian besar fenomena gravitasi dunia.Tata surya.

Pernyataan Hukum Gravitasi Universal

Pernyataan formal dari hukum Newton ini menyatakan bahwa:

"Gaya yang ditarik oleh dua benda sebanding dengan produk massa mereka dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak yang memisahkan mereka."

Ini berarti bahwa setiap dua benda menarik satu sama lain dengan gaya yang lebih besar atau lebih kecil tergantung pada massa mereka lebih besar atau lebih kecil, dan menurut jarak antara mereka.

Rumus Hukum Gravitasi Universal

Rumus dasar Hukum Gravitasi Universal adalah sebagai berikut:

F = | (G. M1. M2) / r² | . R *

Di mana:

  • F adalah gaya tarik menarik antara dua massa
  • G adalah konstanta gravitasi universal (6.673484.10-11 N.m2 / kg2)
  • m1 adalah massa salah satu benda
  • m2 adalah massa benda lain
  • r jarak yang memisahkan mereka.
  • r* adalah vektor satuan yang menunjukkan arah gaya.

Jika gaya tarik menarik masing-masing benda dihitung (gaya yang dihasilkan massa 1 pada 2 dan sebaliknya), kita akan memiliki dua gaya yang sama besar dalam modul dan berlawanan arah. Untuk mendapatkan perbedaan tanda ini, perlu ditulis persamaannya sebagai berikut:

F12 = | G. m1.m2 / (r11-r2) 3 | . (r1-r2)

Dimana mengubah 1 dengan 2 kita mendapatkan gaya untuk setiap kasus. Ditulis dengan cara ini, vektor (r1-r2) memberikan arah (tanda) yang benar untuk setiap gaya.

Contoh Hukum Gravitasi Universal

Mari kita selesaikan beberapa latihan sebagai contoh penerapan rumus ini.

  • Misalkan sebuah massa 800 kg dan massa 500 kg ditarik dalam ruang hampa, dipisahkan oleh jarak 3 meter. Bagaimana kita bisa menghitung gaya tarik-menarik yang mereka alami?

Cukup menerapkan rumus:

F = G. (m1.m2) / r2

Yang akan menjadi: F = (6,67 × 10-11 N.m2 / kg2). (800 kg. 500 kg) / (3m) 2

Dan kemudian: F = 2.964 x 10-6 N.

  • Latihan lain: Pada jarak berapa kita harus menempatkan dua benda bermassa 1 kg, sehingga mereka menarik dengan gaya 1 N?

Mulai dari rumus yang sama

F = G. (m1.m2) / r2

Kami akan membersihkan jarak, tetap seperti itu r2 = G. (m1.m2) / F

Atau sama saja: r = (G. [m1.m2]) / F

Yaitu: r = (6,67 × 10-11 N.m2 / kg2. 1kg x 1kg) / 1N

Hasilnya adalah r = 8,16 x 10-6 meter.

!-- GDPR -->