Contoh soal percepatan gravitasi

4 Contoh Soal Percepatan Gravitasi

1. Berapa besar percepatan gravitasi di permukaan bulan ? Massa bulan = 7,35 x 10²² kg, jari-jari bulan = 1.740.000 meter, konstanta gravitasi umum (G) = 6,67 x 10^-11 N m² / KG²
Pembahasan
Rumus hukum II Newton :

Keterangan : G = konstanta gravitasi universal, M = massa bumi, m = massa benda, r = jarak pusat bumi ke benda. Jika benda berada di permukaan bumi atau berada di dekat permukaan bumi maka r = jari-jari bumi.

Gunakan rumus ini untuk menghitung percepatan gravitasi (g) di permukaan suatu planet, di mana M = massa planet, satelit, bintang dll. dan r = jari-jari planet, satelit, bintang, dll.
Besar percepatan gravitasi di permukaan bulan ?

2. Percepatan gravitasi rata-rata di permukaan bumi sama dengan g. Pada ketinggian R (R = jari-jari bumi) dari permukaan bumi, besar percepatan gravitasi bumi adalah… nyatakan dalam g.
Pembahasan
Percepatan gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak :

R = jari-jari bumi. Pada ketinggian R dari permukaan bumi = pada ketinggian 2R dari pusat bumi. Jika R dianggap bernilai 1 maka 2R = 2(1) = 2.
Pada ketinggian R dari permukaan bumi, percepatan gravitasi bernilai ¼ g. Jika g = 9,8 m/s² maka pada ketinggian R dari permukaan bumi, percepatan gravitasi bernilai 2,45 m/s².

3. Percepatan gravitasi rata-rata di permukaan bumi adalah g. Pada ketinggian 2D (D = diameter bumi) dari permukaan bumi, besar percepatan gravitasi adalah…
A. g
B. 1/2 g
C. 1/4 g
D. 1/8 g
E. 1/16 g
Diskisyon:

Gaya gravitasi sebanding dengan percepatan gravitasi. Gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak karenanya percepatan gravitasi juga berbanding terbalik dengan kuadrat jarak.
Keterangan : g = percepatan gravitasi, r = jarak suatu tempat dari pusat bumi.
Permukaan bumi berjarak R dari pusat bumi, di mana R = jari-jari bumi. Jika R bernilai 1 maka percepatan gravitasi pada permukaan bumi adalah :
Hasil ini menunjukkan bahwa pada permukaan bumi, percepatan gravitasi bernilai g. Berapa percepatan gravitasi pada ketinggian 2D ?
D = 2R. 2D = 2(2R) = 4R. R bernilai 1 karenanya 4R = 4
Repons ki kòrèk la se E.

4. Jika kedudukan benda A adalah 2R di atas permukaan bumi, sedangkan kedudukan benda B adalah 3R di atas permukaan bumi (R = jari-jari bumi), maka perbandingan kuat medan gravitasi yang dialami oleh benda A dan B adalah…
A. 1:8
B. 1:4
C. 2:3
D. 4:9
E. 9:4
Diskisyon:
R = jari-jari bumi. R bernilai 1 karenanya 2R = 2 dan 3R = 3.
Kuat medan gravitasi (g) pada ketinggian 2R di atas permukaan bumi adalah :
Kuat medan gravitasi (g) pada ketinggian 3R di atas permukaan bumi adalah :

Perbandingan g pada ketinggian 2R dan 3R adalah :

Percepatan gravitasi pada ketinggian 2R lebih besar 2,25 kali dibandingkan percepatan gravitasi pada ketinggian 3R.
Repons ki kòrèk la se E.

Soal Percepatan Gravitasi

1. Hitung besar percepatan gravitasi di permukaan :
(a) Matahari (b) Merkurius (c) Venus (d) Mars (e) Yupiter (f) Saturnus (g) Uranus (h) Neptunus
Data-data yang dibutuhkan :
Konstanta gravitasi umum (G) = 6,67 x 10^-11 N m² / KG²
Massa matahari = 1,99 x 10³⁰ kg, jari-jari matahari = 2,44 x 10⁶ m
Massa merkurius = 3,30 x 10²³ kg, jari-jari merkurius = 6,96 x 10⁸ m
Massa venus = 4,87 x 10²⁴ kg, jari-jari venus = 6,05 x 10⁶ m
Massa mars = 6,42 x 10²³ kg, jari-jari mars = 3,40 x 10⁶ m
Massa yupiter = 1,90 x 10²⁷ kg, jari-jari yupiter = 6,91 x 10⁷ m
Massa saturnus = 5,69 x 10²⁶ kg, jari-jari saturnus = 6,03 x 10⁷ m
Massa uranus = 8,66 x 10²⁵ kg, jari-jari uranus = 2,56 x 10⁷ m
Massa neptunus = 1,03 x 10²⁶ kg, jari-jari neptunus = 2,48 x 10⁷ m
Sumber data massa dan jari-jari matahari dan planet

2. Percepatan gravitasi rata-rata di permukaan bumi sama dengan g. Tentukan percepatan gravitasi pada ketinggian……. dari permukaan bumi :
(a) 2R (b) 3R (c) 4R (d) 5R (e) 6R (f) 7R (g) 8R (h) 9R (i) 10 R
Nyatakan dalam g dan angka!