Kamis, 21 Juli 2011

Gaya Gravitasi

Gaya Gravitasi adalah gaya tarik-menarik yang terjadi antara semua partikel yang mempunyai massa di alam semesta. Gaya ini muncul akibat gerak dipercepat suatu massa, karena percepatan gravitasi Bumi. Selain itu Gaya Gravitasi terjadi, karena adanya sesuatu yang berada disekeliling bumi mempunyai massa. Percepatan gravitasi sendiri muncul karena medan gravitasi, di mana setiap benda bermassa memiliki medan gravitasi. Gaya gravitasi menggambarkan interaksi antara dua massa yang berbeda.

Sebenarnya semua benda yang mempunyai massa saling tarik menarik, namun gaya tarik menarik tersebut sangat kecil sehingga tidak berdampak cukup besar. Jika dibandingkan dengan massa bumi yang sangat besar gaya tersebut juga berdampak sangat kuat.

Hubungan antara 2 benda yang mempunyai massa bisa dihitung dengan :

Gaya antar 2 benda = G . (Massa benda 1 . Massa benda 2) / kuadrat jarak antara 2 benda tersebut

Dilihat dari rumus diatas, jadi besar gaya gravitasi juga dipengaruhi oleh jarak kedua benda tersebut . Maka semakin jauh dari bumi gaya gravitasi bumi semakin kecil .

Massa bumi yang sangat besar juga bisa jadi alasan adanya gravitasi bumi.

Fisika modern mendeskripsikan gravitasi menggunakan Teori Relativitas Umum dari Einstein, namun hukum gravitasi universal Newton yang lebih sederhana merupakan hampiran yang cukup akurat dalam kebanyakan kasus.

Mengingat definisi gaya ialah massa dikali percepatan, maka gaya gravitasi,
 
F = m g = GMm/r²

dengan g = percepatan gravitasi, r jarak antara kedua massa, M dan m massa benda.
 

Sebagai contoh, bumi yang memiliki massa yang sangat besar menghasilkan gaya gravitasi yang sangat besar untuk menarik benda-benda di sekitarnya, termasuk makhluk hidup, dan benda-benda yang ada di bumi. Gaya gravitasi ini juga menarik benda-benda yang ada di luar angkasa, seperti bulan, meteor, dan benda angkasa lainnya, termasuk satelit buatan manusia.

Beberapa teori yang belum dapat dibuktikan menyebutkan bahwa gaya gravitasi timbul karena adanya partikel gravitron dalam setiap atom.

Hukum Gravitasi Universal Newton

Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut:
Setiap massa titik menarik semua massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa titik tersebut.
F = G \frac{m_1 m_2}{r^2} = m_1 g
F adalah besar dari gaya gravitasi antara kedua massa titik tersebut
G adalah konstanta gravitasi
m1 adalah besar massa titik pertama
m2 adalah besar massa titik kedua
r adalah jarak antara kedua massa titik, dan
g adalah percepatan gravitasi = G \frac{m_2}{r^2}
Dalam sistem Internasional, F diukur dalam newton (N), m1 dan m2 dalam kilograms (kg), rG kira-kira sama dengan 6,67 × 10−11 N m2 kg−2. dalam meter (m), dsn konstanta

Dari persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung Berat. Berat suatu benda adalah hasil kali massa benda tersebut dengan percepatan gravitasi bumi. Persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut: W = mg. W adalah gaya berat benda tersebut, m adalah massa dan g adalah percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat ke tempat lain.

Manfaat Gaya Gravitasi 

Secara fisika manfaat gravitasi sangat bergam, contohnya:

1. Untuk PLTA
 
Air terjun yang jatuh karena grafitasi bisa dipakai untuk memutar kincir/turbin...dapat dihitung dengan rumus:

h=tinggi air terjun

Rho=massa jenis air(1000kg/m^3)
V=volume air jatuh tiap detik
e=evisiensi
g=gravitasi

jadi W= V x rho x g x h dengan satuan watt


2. Pengikatan O2 oleh Hb
Reaksi kesetimbangan Hb + O2 -------HbO4

Jika tekanan turun, maka kemampuan Hb mengikat O2 akan turun
Jika tak ada grafitasi, maka tekanan udara menjadi hampir 0.jadi anda akan mati karena tak bisa bernafas

3. Terpentalnya bumi
 
Bumi bisa berevolusi mengelilingin matahari karena adanya gaya tarik menarik Bumi-matahari yang diimbangin gaya sentrifuge.bila tak ada gaya grafitasi maka bumi akan terpental oleh gaya sentrifuge
bisa dihitung dengan rumus:

M= massa matahari

G= konstanta
R= jarak pusat bumi ke matahari
V= kecepatan revolusi matahari

v^2 = G.M./R




1 komentar: