);

Contoh soal gaya gravitasi serta pembahasan

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.

Contoh soal gaya gravitasi
Contoh soal gaya gravitasi

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.

You cannot copy content of this page