Daya graviti Berat – Masalah dan Penyelesaian

5 Daya graviti Berat – Masalah dan Penyelesaian

1. Apakah itu daya graviti bertindak ke atas objek di permukaan Bumi? Bumi besar-besaran = 5.98 x 10²⁴ kg, jisim objek = 1000 kg, jejari Bumi ialah 6.38 x 10⁶ m.

Diketahui:

Jisim bumi (m_E) = 5.98 x 10²⁴ kg

Jisim objek (m_o) = 1000 kg

Jejari Bumi (r_E) = 6.38 x 10⁶ m

Pemalar universal (G) = 6.67 x 10^-11 Tidak m² /kg²

Pecutan kerana graviti (g) = 9.8 m/s²

Dikehendaki: daya graviti

Penyelesaian:

w = berat, F = daya, G = pemalar universal, m_E = Jisim bumi, m_o = ojisim objek, r = jarak antara pusat Bumi dan objek.

Objek itu berada di permukaan Bumi, jadi r = tjejari Bumi

Berat objek (Hukum kedua Newton tentang gerakan):

w = mg

w = (1000 kg)(9.8 m/s)²)

w = 9800 N

2. Apakah daya graviti yang bertindak ke atas objek pada ketinggian 10,000 meter di atas permukaan Bumi? Jisim Bumi = 5.98 x 10²⁴ kg, jisim objek = 1000 kg, jejari Bumi ialah 6.38 x 10⁶ m.

Penyelesaian:

3. Berat sebuah kapal angkasa ialah w. Jika D = diameter Bumi, tentukan berat kapal angkasa apabila kapal angkasa berada pada 2D di atas permukaan Bumi.

Diketahui:

D = Diameter Bumi,

R = jejari Bumi

1 D = 2 R, 2 D = 4 R

Dikehendaki: berat kapal angkasa pada 2D di atas permukaan Bumi?

Penyelesaian:

4. Nisbah jisim planet A dan planet B ialah 2 : 3, manakala nisbah jejari planet A dan planet B ialah 1 : 2. Jika berat objek di planet A ialah w, apakah berat objek di planet B itu.

Diketahui:

Jisim planet A (m_A) = 2

Jisim planet B (m_B) = 3

Jejari planet A (r_A) = 1

Jejari planet B (r_B) = 2

Jisim objek = m

Berat objek di planet A = w

Dikehendaki: Berat objek di planet B

Penyelesaian:

Persamaan daya berat daripada hukum graviti Newton:

w = berat, G = pemalar graviti, M = jisim planet, m = jisim objek, r = jarak antara objek dan planet. Jika objek berada di permukaan planet, r = jejari planet.

Berat objek di planet A:

Berat objek di planet B:

Jisim objek adalah sama jadi gantikan m dengan w/2G.

5. Sebuah roket dengan berat w dilancarkan secara menegak dari permukaan Bumi. D ialah diameter Bumi. Apabila roket berada pada ketinggian 0.5 D di atas permukaan Bumi, maka berapakah berat roket tersebut.

Diketahui:

Berat roket = w

Jejari Bumi = jarak dari pusat Bumi = R

Diameter Bumi = D = 2R

Dikehendaki: Berat roket apabila roket berada pada ketinggian 0.5 D di atas permukaan Bumi.

Penyelesaian:

0.5 D = 0.5 (2R) = R

Jarak roket dari pusat Bumi = jejari Bumi + jejari roket dari permukaan Bumi = R + R = 2R

Berat ialah daya graviti yang bertindak ke atas sesuatu objek. Daya graviti (F) adalah berkadar songsang dengan kuasa dua jarak dari pusat bumi (R) supaya berat adalah berkadar songsang dengan kuasa dua jarak.

1. Masalah dan penyelesaian hukum graviti universal Newton
2. Daya graviti, masalah berat dan penyelesaiannya
3. Masalah dan penyelesaian pecutan akibat graviti
4. Masalah dan penyelesaian satelit geosinkron
5. Masalah dan penyelesaian hukum Kepler masalah dan penyelesaian