Contoh pecutan graviti

4 Contoh Masalah Pecutan Graviti

1. Berapakah besar pecutan graviti di permukaan bulan? Jisim bulan = 7,35 x 10²² kg, jejari bulan = 1.740.000 meter, pemalar graviti universal (G) = 6,67 x 10^-11 Tidak m² /kg²
Perbincangan
Formula hukum kedua Newton:

Penerangan: G = pemalar graviti universal, M = jisim bumi, m = jisim objek, r = jarak dari pusat bumi ke objek. Jika objek berada di permukaan bumi atau berhampiran permukaan bumi maka r = jejari bumi.

Gunakan formula ini untuk mengira pecutan graviti (g) pada permukaan planet, dengan M = jisim planet, satelit, bintang dll. dan r = jejari planet, satelit, bintang dll.
Berapakah magnitud pecutan graviti di permukaan bulan?

2. Pecutan graviti purata di permukaan Bumi adalah sama dengan gPada ketinggian R (R = jejari bumi) dari permukaan bumi, magnitud pecutan graviti bumi ialah... dinyatakan dalam g.
Perbincangan
Pecutan graviti berkadar songsang dengan kuasa dua jarak:

R = jejari bumi. Pada ketinggian R dari permukaan bumi = pada ketinggian 2R dari pusat bumi. Jika R dianggap sebagai 1 maka 2R = 2(1) = 2.
Pada ketinggian R dari permukaan bumi, pecutan graviti mempunyai nilai ¼ g. Jika g = 9,8 m/s² Jadi pada ketinggian R dari permukaan bumi, pecutan graviti mempunyai nilai 2,45 m/s².

3. Pecutan graviti purata di permukaan Bumi ialah gPada ketinggian 2D (D = diameter bumi) dari permukaan bumi, magnitud pecutan graviti ialah...
A.g.
B. 1/2 g
C. 1/4 g
D. 1/8 g
E. 1/16 g
Perbincangan:

Daya graviti adalah berkadar songsang dengan pecutan graviti. Daya graviti adalah berkadar songsang dengan kuasa dua jarak, oleh itu pecutan graviti juga berkadar songsang dengan kuasa dua jarak.
Penerangan: g = pecutan graviti, r = jarak sesuatu tempat dari pusat bumi.
Permukaan Bumi berada pada jarak R dari pusat Bumi, dengan R = jejari Bumi. Jika R ialah 1, maka pecutan graviti di permukaan Bumi ialah:
Keputusan ini menunjukkan bahawa di permukaan Bumi, pecutan graviti ialah g. Apakah pecutan graviti pada ketinggian 2D?
D = 2R. 2D = 2(2R) = 4R. R ialah 1, oleh itu 4R = 4
Jawapan yang betul ialah E.

4. Jika kedudukan objek A ialah 2R di atas permukaan bumi, manakala kedudukan objek B ialah 3R di atas permukaan bumi (R = jejari bumi), maka nisbah kekuatan medan graviti yang dialami oleh objek A dan B ialah...
A.1 : 8
B.1 : 4
C.2 : 3
D.4 : 9
E.9 : 4
Perbincangan:
R = jejari bumi. R mempunyai nilai 1 oleh itu 2R = 2 dan 3R = 3.
Kekuatan medan graviti (g) pada ketinggian 2R di atas permukaan bumi ialah:
Kekuatan medan graviti (g) pada ketinggian 3R di atas permukaan bumi ialah:

Nisbah g pada ketinggian 2R dan 3R ialah:

Pecutan graviti pada ketinggian 2R ialah 2,25 kali lebih besar daripada pecutan graviti pada ketinggian 3R.
Jawapan yang betul ialah E.

Soalan Pecutan Graviti

1. Kirakan magnitud pecutan graviti pada permukaan:
(a) Matahari (b) Utarid (c) Zuhrah (d) Marikh (e) Musytari (f) Zuhal (g) Uranus (h) Neptun
Data yang diperlukan:
Pemalar graviti universal (G) = 6,67 x 10^-11 Tidak m² /kg²
Jisim matahari = 1,99 x 10³⁰ kg, jejari matahari = 2,44 x 10⁶ m
Jisim Utarid = 3,30 x 10²³ kg, jejari Utarid = 6,96 x 10⁸ m
Jisim Zuhrah = 4,87 x 10²⁴ kg, jejari Zuhrah = 6,05 x 10⁶ m
Jisim Marikh = 6,42 x 10²³ kg, jejari Marikh = 3,40 x 10⁶ m
Jisim Musytari = 1,90 x 10²⁷ kg, jejari Musytari = 6,91 x 10⁷ m
Jisim Zuhal = 5,69 x 10²⁶ kg, jejari Zuhal = 6,03 x 10⁷ m
Jisim Uranus = 8,66 x 10²⁵ kg, jejari Uranus = 2,56 x 10⁷ m
Jisim Neptun = 1,03 x 10²⁶ kg, jejari Neptun = 2,48 x 10⁷ m
Sumber data tentang jisim dan jejari matahari dan planet-planet

2. Pecutan graviti purata di permukaan Bumi adalah sama dengan gTentukan pecutan graviti pada ketinggian ……. dari permukaan bumi:
(a) 2R (b) 3R (c) 4R (d) 5R (e) 6R (f) 7R (g) 8R (h) 9R (i) 10 R
Negeri dalam g dan nombor!