Hukum Newton tentang Gravitasi

gaya gravitasi antara matahari-bumi

Hukum Newton tentang gravitasi ditemukan oleh Newton secara tidak sengaja yaitu pada saat Newton pulang kampung berlibur dan jalan-jalan di perkebunan apel milik ayahnya. Newton istirahat dan duduk di bawah pohon apel ketika itu jatuh sebuah apel  yang kebetulan diamati oleh Newton . Ia bertanya dalam hatinya mengapa apel jatuh ke bumi tidak ke atas atau ke arah samping?

Setelah berpikir dan merenung maka ia menyimpulkan bahwa buah apel jatuh ke bumi  karena ditarik oleh bumi. Dengan suatu gaya yang pada waktu itu belum diketahui namanya  hal ini pun terjadi antara matahari dengan planet-planet. Kejadian ini berlaku umum yang dinamakan dengan hukum  gaya tarik umum atau disebut gaya gravitasi.

Hukum Newton tentang gravitasi  menyatakan “ gaya gravitasi antara dua benda merupakan gaya tarik menarik yang besarnya berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda.

Keterangan:

                  F_1,2 = besar gaya tarik menarik antara kedua benda(N)

                      G=tetapan gavitasi umum= 6,67 x 10^-11Nm^-2/kg²

                    m₁=massa benda pertama(kg)

                   m₂ = massa benda ke-2(kg)

                       r=jarak antara kedua benda

Hal yang perlu diperhatikan dalam penggunaan hukum gravitasi Newton adalah:

• Benda dianggap partikel atau berbentuk bola
• Garis kerja gaya terletak antara garis hubung yang menghubungkan pusat benda 1 dan pusat benda ke-2
• F₁₂, gaya gravitasi pada benda 1 yang dikerjakan oleh benda 2(disebut Faksi), F_2,1, adalah gaya gravitasi yang dilakukan pada benda 2 oleh benda 1(disebut Freaksi)

Jadi pasanngan F_1,2 dan F_2,1 adalah pasangan gaya yang bekerja pada dua buah benda yang berbeda akibat interaksi dengan besar sama tapi arah berlawanan. Sehingga gaya tarik gravitasi ini adalah pasangan gaya aksi-reaksi. Seperti yang sudah dibahas pada posting hukum Newton ke-3 tentang gerak

Jika pada suatu benda bekerja gaya tarik gravitasi oleh dua atau lebih benda maka gaya gravitasi total yang diterima benda adalah resultante vektor dari semua gaya yang bekerja.

Dengan menerapkan hukum gravitasi Newton dan hukum ke-2 Newton kita dapat menghitung massa planet-planet(termasuk bumi) contoh misalnya kita akan mengukur masa matahari

gaya tarik matahari-bumi

Pada gambar diatas ditunjukan orbit bumi mengitari matahari. Jika dianggap orbit tersebut berbentuk lingkaran dengan jari-jari R, F_g adalah gaya gravitasi serta F_s adalah gaya sentripetal maka

Keterangan:

                      M= massa matahari(kg)

                      R=jarak palnet dari matahari(m)

                      T=perioda planet mengitari matahari(s)

                      G=6,67 x 10^-11N m²/kg²

Banyak manfaat gaya gravitasi bumi yang kita rasakan misalnya. benda selalu jatuh ke bawah, air selalu mengalir ke tempat rendah. Apakah manfaat yang lainnya? mari kita diskusikan di kolom komentar.