Lompat ke konten

Contoh soal gaya gravitasi serta pembahasan

  • oleh

Postingan ini membahas tentang gaya gravitasi yang disertai pembahasannya atau penyelesaiannya. Gaya gravitasi antara dua benda adalah gaya tarik menarik yang besarnya berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua benda. Gaya gravitasi dirumuskan dengan:

F = G
M . m
R2

Keterangan:

  • F = gaya gravitasi (N)
  • G = tetapan umum gravitasi (6,67 x 109 Nm2/kg2)
  • M = massa benda 1 (kg)
  • m = massa benda 2 (kg)
  • R = jarak kedua benda (m)

Untuk lebih jelasnya perhatikan contoh soal gaya gravitasi dan pembahasan dibawah ini.

Contoh soal 1

Besarnya gaya gravitasi antara dua benda yang berinteraksi adalah…
A. sebanding dengan massa masing-masing benda
B. sebanding dengan jarak kedua benda
C. sebanding dengan kuadrat jarak kedua benda
D. berbanding terbalik dengan jarak kedua benda
E. berbanding terbalik dengan massa masing-masing benda

Pembahasan / penyelesaian soal

Berdasarkan rumus gaya gravitasi diatas dapat disimpulkan:

  • Gaya gravitasi sebanding dengan massa masing-masing benda
  • Gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda

Soal ini jawabannya A.


Contoh soal 2

Bila berat benda dipermukaan bumi W Newton, maka berat benda itu diluar bumi yang jauhnya 3R dari pusat bumi (R = jari-jari bumi) adalah…

A. W N

B. 1/3 W N

C. 1/4 W N

D. 1/6 W N

E. 1/9 W N

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • F1 = W
  • R1 = R
  • R2 = 3R

Maka berat benda diluar bumi yang jauhnya 3R sebagai berikut:

F1
F2
=
G. M . m
R12
G. M . m
R22

F1
F2
=
R22
R12

W
F2
=
(3R)2
R2
=
9
1

→ F2 =
1
9
W Newton

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 3

Planet X massanya 3 kali massa bumi dan jari-jarinya 1,5 jari-jari bumi. Jika benda dipermukaan bumi beratnya W maka berat benda dipermukaan planet X adalah…

A. W/3

B. 2W/3

C. 3W/4

D. 4W/3

E. 4W

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • Mp = 3 Mb
  • Rp = 1,5 Rb
  • Fb = W

Berat benda dipermukaan planet X dihitung dengan rumus dibawah ini:

Fb
Fp
=
G. Mb . m
Rb2
G. Mp . m
Rp2

W
Fp
=
Mb
Rb2
3Mb
(1,5Rb)2

W
Fp
=
2,25
3
=
3
4

→ Fp =
4
3
W

Soal ini jawabannya D.


Contoh soal 4

Sebuah roket yang beratnya W diluncurkan vertikal diatas bumi. Jika D adalah diameter bumi, maka tepat saat pada ketinggian 0,5 D dari muka bumi berat roket adalah…

A. 4 W

B. 2 W

C. W

D. 0,5 W

E. 0,25 W

Pembahasan / penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui:

  • F1 = W
  • R1 = 1/2 D
  • R2 = 0,5 D + 0,5 D = D

Berat roket dihitung dengan rumus dibawah ini:

F1
F2
=
R22
R12

W
F2
=
D2
(1/2D)2
=
4
1

→ F2 =
1
4
= W = 0,25 W

Soal ini jawabannya E.


Contoh soal 5

Perbandingan massa planet A dan B adalah 2 : 3 sedangkan perbandingan jari-jari planet A dan B adalah 1 : 2. Jika berat benda di planet A adalah W maka berat benda di planet B adalah …

A. 3W/8

B. 3W/4

C. W/2

D. 4W/3

E. 8W/3

Pembahasan / penyelesaian soal

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

FA
FB
=
G. MA . m
RA2
G. MB . m
RB2

W
FB
=
MA . RB2
MB . RA2

W
FB
=
2 . 22
3 . 12
=
8
3

→ FB =
3
8
W

Soal ini jawabannya A.


Contoh soal 6

Perhatikan gambar dibawah ini.

Jika berat benda di bumi adalah 500 N maka berat benda di planet A adalah …

A. 10 N

B. 25 N

C. 75 N

D. 100 N

E. 250 N

Pembahasan / penyelesaian soal

Cara menjawab soal ini sebagai berikut:

FA
FB
=
mA . RB2
mB . RA2

FA
500 N
=
5 mB . RB2
mB . (10RB)2
=
5
100

→ FA =
5
100
. 500 N = 25 N

Soal ini jawabannya B.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *