Perumusan Gravitasi Newton
Sebelum
tahun 1686, sudah banyak data terkumpul tentang gerakan bulan dan
planet-planet pada orbitnya yang mendekati bentuk lingkaran, tetapi
belum ada suatu penjelasan pada saat itu yang mampu menjelaskan mengapa
benda-benda angkasa bergerak seperti itu. Pada tahun 1686 inilah Sir
Isaac Newton memberikan kunci untuk menguak rahasia tersebut, yaitu
dengan menyatakan hukum tentang gravitasi.
Menurut suatu cerita, ketika itu
Newton sedang duduk santai di taman rumahnya dan memperhatikan sebuah
apel yang jatuh dari pucuk pohon. Tiba-tiba saja timbul inspirasinya
bahwa jika gaya gravitasi bumi bekerja pada pucuk pohon, dan bahkan pada
puncak gunung, gaya gravitasi bumi tentu saja dapat bekerja pada bulan.
Berdasarkan ide gravitasi bumi inilah Newton dengan bantuan dan
dorongan sahabatnya, Robert hooke, menyusun hukum gravitasi.
Newton menyatakan teori Gravitasi yang berbunyi:
”Setiap
benda di alam semesta menarik benda lain dengan suatu gaya yang
besarnya sebanding dengan hasil kali kedua massa benda yang terlibat dan
berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya. Gaya ini
bekerja sepanjang garis yang menghubungakan kedua benda itu.”
Secara matematis, besarnya gaya gravitasi dirumuskan sebagai:
Gaya
gravitasi antara dua benda pertama kali diukur oleh Henry Cavendish
pada tahun 1798, lebih dari 100 tahun kemudian setelah publikasi newton
tentang hukum gravitasinya. Cavendish tidak hanya memperkuat temuan
Newton bahwa dua buah benda saling tarik menarik, tetapi juga mampu
menentukan besarnya F, m1, m2, dan R secara akurat, dan akhirnya
mendapatkan nilai tetapan G. Harga G yang digunakan sampai sekarang
adalah 6,67 x 10-11 Nm2/kg2.
Medan Gravitasi
Medan
gravitasi adalah sebuah contoh medan vektor dan setiap medan vektor dan
setiap titiknya mempunyai sebuah vektor. Medan gravitasi juga dapat
didefinesikan sebagai ruang disekitar benda bermassa, dimana benda
lainnya dalam lingkup ruangan ini akan terpengaruh oleh gaya gravitasi.
Besaran yang mewakili medan gravitasi disebut kuat medan gravitasi yang
dapat ditentukan dengan formula:
Berat
benda sedikit berbeda dibeberapa tempat karena bumi tidak benar-benar
bulat, melainkan agak pepat pada kedua kutubnya dan menggembung pada
disekitar khatulistiwa. Oleh karena itu, jari-jari bumi sedikit berbeda
dari suatu tempat ke tempat yang lain. Sedangkan besar gaya gravitasi
ditentukan juga oleh jari-jari. Dari dasar itulah, dinyatakan bahwa
percepatan gravitasi dikhatulistiwa adalah yang terkecil dan di sekitar
kutubnya yang terbesar. Bahkan pada ketinggian tertentupun percepatan
gravitasi berbeda. Nilai perbandingan percepatan gravitasi dapat
dinyatakan sebagai:
Keterangan:
gb : percepatan gravitasi pada ketinggian tertentu
ga : percepatan gravitasi pada permukaan bumi
R : Jari-jari bumi
h : Ketinggian dari permukaan bumi
Kita juga dapat menentukan perbandingan percepatan gravitasi dua buah planet dengan persamaan sebagai berikut.
Keterangan:
g : percepatan gravitasi
m : massa
R : Jari-jari
P : planet
b : bumi
Tidak ada komentar:
Posting Komentar