1. Hukum Newton tentang Gravitasi
Hukum gravitasi Newton di ilhami dari buah apel yang jatuh dari pohonnya. Newton mulai berpikir kenapa buah apel tersebut jatuh ke permukaaan bumi ? bukan jatuh ke atas ?
Rasa penasarannya mendorong newton untuk melakukan penelitian, dari hasil penelitiannya Newton mendapat kesimpulah ‘besarnya gaya gravitasi atau gaya tarik-menarik di antara dua benda bermassa dipengaruhi oleh jarak kedua benda tersebut, maka gaya gravitasi bumi akan berkurang sebanding dengan kuadrat jarak benda terhadap bumi.
Hukum gravitasi Newton “setiap partikel akan mengalami gaya tarik antara partikel satu dengan partikel yang lain. Besar gaya tarik-menarik antara dua partikel sebanding dengan massa kedua partikel dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua partikel. Hukum gravitasi Newton dapat dirumuskan sebagai berikut:
dimana :
F : gaya tarik-menarik diantara kedua partikel (N)
M1 : massa partikel 1 (kg)
m2 : massa partikel 2 (kg)
r : jarak kedua partikel (m)
G : tetapan gravitasi (6,672 × 10-11 N.m2 /kg2)
Gaya gravitasi termasuk besaran vektor. Jika gaya gravitasi bekerja pada dua benda atau lebih, untuk mencari resultan gaya gravitasinya menggunakan teknik resultan pada vektor.
2. Medan Gravitasi
Medan gravitasi adalah daerah disekitar benda bermassa yang masih mendapat pengaruh gaya gravitasi. Telah kita ketahui bahwa suatu partikel akan tertarik oleh gaya gravitasi partikel lain atau oleh gaya gravitasi suatu planet apabila partikel tersebut berada didalam pengaruh suatu medan gravitasi. Medan gravitasi ini menunjukkan besar percepatan gravitasi yang dilami suatu partikel yang berada di sekitar partikel lain atau sebuah planet. Besarnya medan gravitasi atau percepatan gravitasi dari sebuah partikel dapat dituliskan :
Dimana :
g : medan gravitasi (m/s2)
G : tetapan gravitasi (6,672 × 10-11 N.m2/kg2)
M : massa partikel atau massa planet (kg)
r : jarak suatu titik ke pusat planet atau pusat benda (m)
Hal yang harus diingat saat belajar medan gravitasi atau percepatan gravitasi adalah konsep massa benda berbeda dengan berat benda. Massa benda akan selalu tetap dimanapun benda itu berada, sementara berat benda di tempat yang berbeda akan berbeda. Misalnya berat sebuah apel dikhatulistiwa akan berbeda ketika bah apel tersebut berada di daerah kutub. Semua partikel yang berada di permukaan suatu planet akan mengalami gaya gravitasi yang sama dari planet tersebut. Contoh selembar uang kertas jatuh ke tanah lebih lambat dari uang logam ketika keduanya dijatuhkan bersama, bukan disebabkan karena percepatan gravitasi di tempat tersebut berbeda untuk benda yang berbeda, tetapi disebabkan oleh adanya hambatan udara yang menahan laju uang kertas tersebut.
Hukum gravitasi Newton berlaku untuk semua benda di jagad raya ini, termasuk benda-benda di ruang angkasa. Jika dua benda angkasa atau lebih berinteraksi maka benda-benda tersebut akan tarikmenarik (bekerja gaya gravitasi). Gaya gravitasi ini yang menyebabkan bumi dan planet-planet lainnya dalam tata surya tetap beredar mengelilingi matahari dengan orbit masing-masing. Gaya gravitasi antara bulan dan bumi menyebabkan terjadinya pasang surut air laut.
F : gaya tarik-menarik diantara kedua partikel (N)
M1 : massa partikel 1 (kg)
m2 : massa partikel 2 (kg)
r : jarak kedua partikel (m)
G : tetapan gravitasi (6,672 × 10-11 N.m2 /kg2)
Gaya gravitasi termasuk besaran vektor. Jika gaya gravitasi bekerja pada dua benda atau lebih, untuk mencari resultan gaya gravitasinya menggunakan teknik resultan pada vektor.
2. Medan Gravitasi
Medan gravitasi adalah daerah disekitar benda bermassa yang masih mendapat pengaruh gaya gravitasi. Telah kita ketahui bahwa suatu partikel akan tertarik oleh gaya gravitasi partikel lain atau oleh gaya gravitasi suatu planet apabila partikel tersebut berada didalam pengaruh suatu medan gravitasi. Medan gravitasi ini menunjukkan besar percepatan gravitasi yang dilami suatu partikel yang berada di sekitar partikel lain atau sebuah planet. Besarnya medan gravitasi atau percepatan gravitasi dari sebuah partikel dapat dituliskan :
Dimana :
g : medan gravitasi (m/s2)
G : tetapan gravitasi (6,672 × 10-11 N.m2/kg2)
M : massa partikel atau massa planet (kg)
r : jarak suatu titik ke pusat planet atau pusat benda (m)
Hal yang harus diingat saat belajar medan gravitasi atau percepatan gravitasi adalah konsep massa benda berbeda dengan berat benda. Massa benda akan selalu tetap dimanapun benda itu berada, sementara berat benda di tempat yang berbeda akan berbeda. Misalnya berat sebuah apel dikhatulistiwa akan berbeda ketika bah apel tersebut berada di daerah kutub. Semua partikel yang berada di permukaan suatu planet akan mengalami gaya gravitasi yang sama dari planet tersebut. Contoh selembar uang kertas jatuh ke tanah lebih lambat dari uang logam ketika keduanya dijatuhkan bersama, bukan disebabkan karena percepatan gravitasi di tempat tersebut berbeda untuk benda yang berbeda, tetapi disebabkan oleh adanya hambatan udara yang menahan laju uang kertas tersebut.
Hukum gravitasi Newton berlaku untuk semua benda di jagad raya ini, termasuk benda-benda di ruang angkasa. Jika dua benda angkasa atau lebih berinteraksi maka benda-benda tersebut akan tarikmenarik (bekerja gaya gravitasi). Gaya gravitasi ini yang menyebabkan bumi dan planet-planet lainnya dalam tata surya tetap beredar mengelilingi matahari dengan orbit masing-masing. Gaya gravitasi antara bulan dan bumi menyebabkan terjadinya pasang surut air laut.
