▷ Apa yang dimaksud dengan potensi gravitasi? (rumus)

Artikel ini menjelaskan apa itu potensi gravitasi dalam fisika. Demikian pula, Anda akan menemukan bagaimana potensi gravitasi dihitung, penyelesaian potensi gravitasi, dan apa saja isi permukaan ekuipotensial.

Apa yang dimaksud dengan potensi gravitasi?

Dalam fisika, potensi gravitasi (atau potensial gravitasi ) adalah besaran yang digunakan untuk mengukur medan gravitasi.

Lebih tepatnya, nilai potensial gravitasi pada suatu titik menunjukkan usaha yang harus dilakukan suatu gaya untuk memindahkan suatu benda dengan kecepatan konstan dari tak terhingga ke titik tersebut dalam medan gravitasi.

Ingatlah bahwa semua benda, berapapun massanya, menghasilkan medan gravitasi. Oleh karena itu, semua benda juga menghasilkan potensi gravitasi. Namun, hanya medan gravitasi dengan massa yang cukup besar, seperti planet, yang diperhitungkan, karena sisanya praktis nol.

Rumus potensial gravitasi

Potensi gravitasi yang diciptakan oleh massa titik di suatu titik sama dengan dikurangi konstanta gravitasi universal dikalikan massa dibagi jarak antara massa titik dan titik di mana potensial gravitasi dihitung.

Dengan kata lain rumus potensial gravitasi adalah sebagai berikut:

$V=-\cfrac{G\cdot M}{r}$

Emas:

$V$

adalah potensial gravitasi yang satuannya J/kg.
$G$

adalah konstanta gravitasi universal, yang nilainya adalah

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

.
$M$

adalah massa benda yang menciptakan medan gravitasi, dinyatakan dalam kilogram.
$r$

adalah jarak antara benda yang menciptakan medan gravitasi dan titik tujuan, dinyatakan dalam meter.

Selain itu, potensial gravitasi memenuhi prinsip superposisi , artinya jika terdapat banyak massa yang menciptakan medan gravitasi, maka potensial gravitasi pada suatu titik adalah jumlah potensial gravitasi seluruh massa pada titik tersebut.

$\displaystyle V_T=\sum _{i=1}^n V_i=V_1+V_2+V_3+\dots+ V_n$

Contoh penghitungan potensi gravitasi

Setelah kita melihat pengertian potensial gravitasi dan rumusnya, pada bagian ini Anda dapat melihat contoh penyelesaian perhitungan besaran fisika tersebut.

Berapakah potensial gravitasi yang dihasilkan oleh suatu titik bermassa 8·10 ²⁰ kg pada suatu titik yang terletak pada jarak 6,5·10 ⁷ m?

Untuk menentukan potensi gravitasi, kita perlu menggunakan rumus yang kita lihat di atas:

$V=-\cfrac{G\cdot M}{r}$

Sekarang kita cukup mengganti datanya ke dalam rumus dan menghitung potensi gravitasi:

$V=-\cfrac{6,674\cdot 10^{-11} \cdot 8\cdot 10^{20}}{6,5\cdot 10^7}=-821,42 \ J/kg [/ latex] <h2 class="wp-block-heading"><span class="ez-toc-section" id="Superficie-equipotencial"></span> surface équipotentielle<span class="ez-toc-section-end"></span></h2> <p> Une <strong>surface équipotentielle</strong> est constituée de tous les points de l’espace qui ont le même potentiel gravitationnel. Dans l’image suivante, vous pouvez voir plusieurs surfaces équipotentielles représentées. Chaque cercle correspond à un potentiel gravitationnel différent et constitue donc une surface équipotentielle. </p> <figure class="wp-block-image aligncenter size-full is-resized"><img decoding="async" loading="lazy" src="https://physigeek.com/wp-content/uploads/2023/09/potentiel-gravitationnel-de-surface-equipotentiel.png" alt="surface équipotentielle" class="wp-image-3985" width="290" height="318" srcset="https://physigeek.com/wp-content/uploads/2023/09/potentiel-gravitationnel-de-surface-equipotentiel-273x300.png 273w, https://physigeek.com/wp-content/uploads/2023/09/potentiel-gravitationnel-de-surface-equipotentiel.png 543w" sizes="(max-width: 273px) 100vw, 273px"></figure> <p> Notez que plus le point du champ gravitationnel est éloigné du centre du corps qui crée le champ, plus le potentiel gravitationnel est grand. De plus, chaque point ne peut appartenir qu’à une seule surface équipotentielle, puisque le potentiel gravitationnel en un point a une seule valeur. </p> <h2 class="wp-block-heading"><span class="ez-toc-section" id="Potencial-gravitatorio-y-energia-potencial-gravitatoria"></span> Potentiel gravitationnel et énergie potentielle gravitationnelle<span class="ez-toc-section-end"></span></h2> <p> <strong>L’énergie potentielle gravitationnelle</strong> est l’énergie potentielle qu’un corps acquiert lorsqu’il est placé en un point dans un champ gravitationnel. Ainsi, l’énergie potentielle gravitationnelle peut être calculée à partir du potentiel gravitationnel, puisqu’ils sont liés par la formule suivante : [latex]V=\cfrac{E_p}{m}” title=”Rendered by QuickLaTeX.com” height=”589″ width=”2122″ style=”vertical-align: -12px;”></p> </p> <p style=$ Emas:

$V$

adalah potensial gravitasi pada suatu titik yang satuannya J/kg.
$E_p$

adalah energi potensial gravitasi pada suatu titik, dinyatakan dalam joule.
$m$

adalah massa benda yang ditempatkan dalam medan gravitasi dan dikenai gaya gravitasi, dinyatakan dalam kilogram.

Dengan demikian, potensi gravitasi pada suatu titik juga dapat didefinisikan sebagai energi potensial per unit materi yang diperoleh suatu benda dengan menempatkan dirinya pada titik tersebut dalam medan gravitasi.

➤ Lihat: rumus energi potensial gravitasi