▷ Hukum gravitasi universal (rumus dan contoh)

Pada artikel ini kita akan melihat apa saja isi hukum gravitasi universal. Jadi, selain penjelasan hukum gravitasi universal, Anda juga akan menemukan rumusnya dan penyelesaian penerapan hukum gravitasi universal.

Apa hukum gravitasi universal?

Hukum gravitasi universal (atau hukum gravitasi ) adalah hukum fisika yang menggambarkan gaya tarik menarik dua benda bermassa. Dengan kata lain, hukum gravitasi universal digunakan untuk menghitung gaya gravitasi.

Hukum gravitasi universal terutama digunakan untuk menyelesaikan masalah fisika yang berkaitan dengan ruang. Misalnya, hukum gravitasi universal dapat digunakan untuk menentukan gaya tarik menarik antara dua planet.

Hukum gravitasi universal ditemukan oleh fisikawan Inggris Isaac Newton. Secara khusus, Newton menerbitkan bukunya Philosophiae Naturalis Principia Mathematica pada tanggal 5 Juli 1687, di mana ia menjelaskan bahwa gaya gravitasi yang menarik dua benda harus sebanding dengan hasil kali massa benda-benda tersebut dibagi jarak antara keduanya kuadrat. .

Rumus hukum gravitasi universal

Rumus hukum gravitasi universal adalah sebagai berikut:

Emas:

$F$

adalah gaya gravitasi.
$G$

adalah konstanta gravitasi universal, yang nilainya adalah

$6,674\cdot 10^{-11} \ N\cdot m^2/kg^2$

.
$m_1$

adalah massa suatu benda, dinyatakan dalam kilogram.
$m_2$

adalah massa benda lain, dinyatakan dalam kilogram.
$r$

adalah jarak antara dua benda, dinyatakan dalam meter.

Perhatikan bahwa gaya yang digunakan suatu benda untuk menarik benda lain dan gaya yang digunakan benda kedua untuk menarik benda pertama mempunyai besar dan arah yang sama, tetapi maknanya berlawanan.

Oleh karena itu, gaya gravitasi yang menarik dua benda satu sama lain bergantung pada jarak antara benda tersebut dan massanya.

Contoh hukum gravitasi universal

Setelah kita mengetahui arti hukum gravitasi universal, berikut adalah contoh nyata untuk memahami maknanya.

Diketahui massa Bumi kira-kira 5.972 · 10 ²⁴ kg, massa Bulan 7.349 · 10 ²² kg, dan jarak Bumi ke Bulan 384.400 km, berapakah gaya gravitasi yang bekerja antara kedua bintang tersebut?

Logikanya, untuk menghitung gaya gravitasi yang bekerja antara Bumi dan Bulan, kita harus menggunakan rumus hukum gravitasi universal, yaitu:

$F=G\cdot \cfrac{m_1\cdot m_2}{r^2}$

Namun untuk menggunakan rumus ini, semua nilai parameter harus dinyatakan dalam satuan SI. Jadi sebelum melakukan perhitungan kita harus mengubah jarak kedua benda tersebut menjadi meter:

$384400 \ km \cdot 1000 =384400000 \ m$

Dan sekarang kita mengganti data tersebut ke dalam rumus dan menghitung gaya gravitasi antara Bumi dan Bulan:

$\begin{aligned} F& =G\cdot \cfrac{m_1\cdot m_2}{d^2}\\[2ex] &= 6,674\cdot 10^{-11} \cdot \cfrac{5,972\cdot 10^{24} \cdot 7,349\cdot 10^{22}}{384400000^2}\\[2ex]&=1,98\cdot 10^{20} \ N\end{aligned}$

Menyimpulkan percepatan gravitasi

Percepatan gravitasi dapat disimpulkan dari hukum gravitasi universal dan hukum kedua Newton. Nah, pada bagian ini kita akan melihat bagaimana nilai gravitasi di Bumi dihitung.

Diketahui rumus hukum gravitasi universal:

$F=G\cdot \cfrac{m_1\cdot m_2}{d^2}$