Orang Yunani kuno berpendapat bahwa sebuah benda yang jatuh sedang mencari tempat yang seharusnya ia tempati. Selain itu, mereka juga berpendapat bahwa planet digerakkan oleh sebuah bundaran kristal yang tidak dilihat kasat mata. Pada tahun 1609, Johannes Kepler mengemukakan bahwa planet dalam tata surya bergerak mengelilingi sebuah lintasan yang berbentuk elips dan planet-planet tersebut disanggah oleh sebuah benda yang tidak dapat dilihat kasat mata oleh manusia. Selanjutnya, pada tahun 1687 Isaac Newton membawa pandangan baru tentang teori gravitasi yang dijelaskan serta dibuktikan dalam bukunya yang berjudul Principia, didalam buku tersebut ia mengemukakan bahwa planet-planet mengitari matahari karena adanya medan gravitasi yang menyebabkan planet tertarik ke arah matahari. Newton juga mengemukakan bahwa besar gaya gravitasi antara matahari dan planet bergantung pada jarak dan massa diantara kedua benda langit tesebut.
Dalam kajian ilmu fisika, medan dapat dibagi menjadi dua jenis yakni medan skalar dan medan vektor. Medan gravitasi termasuk dalam medan vektor, maksudnya jika sebuah benda dietakkan pada medan gravitasi maka pada benda tersebut akan bekerja sebuah gaya. Medan vektor dibagi menjadi dua jenis yakni medan gaya konservatif dan medan gaya tak konservatif. Medan gaya dikatakan konservatif jika sebuah benda setelah menempuh suatu lintasan dan setelah itu kembali kekedudukan semula besar usahanya sama dengan nol. Medan gaya dikatakan tak konservatif jika sebuah benda setelah menempuah suatu lintasan besar usahanya tidak sama dengan nol. Oleh karena itu, Medan gravitasi termasuk dalam kategori medan gaya konservatif, karena jika kita melempar sebuah bola secara vertikal ke atas, bola tersebut akan kembali kekedudukan semula, sementara itu kita ketahui bahwa kecepata bola saat dilempar dan saat jatuh kembali kecepatannya sama, sehingga dapat dikatakan energi bola saat dilempar ke atas sama dengan energi bola saat jatuh ke bawah dapat dikatakan usahanya sama dengan nol.
Semua benda yang berada di atas permukaan bumi maka akan dipengaruhi oleh medan gravitasi. Medan gravitasi dapat digambarkan sebagai garis-garis medan yang menuju pusat bumi.
 |
| Arah medan gravitasi bumi |
Isaac Newton mempunyai gagasan bahwa gravitasi bumi lah yang menyebabkan bulan tetap berada pada lintasannya. Newton berusaha menentukan besar gaya gravitasi yang diberikan bumi pada bulan. Dari hasil perhitungannya, Newton menyimpulkan bahwa gaya gravitasi yang diberikan bumi pada sembarang benda berkurang terhadap kuadrat jaraknya (R) dari bumi
 |
| Gaya aksi-reaksi oleh bumi dan bulan |
Percepatan gravitasi pada sebuah benda tidak hanya bergantung pada jarak, tetapi juga pada bendanya. Menurut hukum II Newton, ketika bumi memberika gaya gravitasi ke bulan, bulan tersebut akan memberikan gaya yang sama besar tetapi berlainan arah. Dengan demikian, besar gaya gravitasi sebanding dengan kedua massa
Setelah menganalisis gaya gravitasi bumi dan bulan Newton juga mengadakan penelitian tentang lintasan planet. Dari hasil penelitiannya, Newton menyimpulkan bahwa untuk mempertahankan planet agar tetap berada pada lintasannya dalam mengililingi matahari diperlukan gaya. Newton mengusulkan hukum gravitasi universal yang dinyatakan “semua partikel di dunia ini menarik semua partikel lain dengan gaya yang berbanding lurus dengan hasil kali massa partikel itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak diantaranya. Gaya ini bekerja sepanjang garis yang menghubungkan kedua partikel itu”
F = gaya gravitasi (N)
G = ketetapan gravitasi = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2
m1 ; m2 = massa benda 1 dan 2 (kg)
R = jarak kedua benda
Gaya gravitasi menimbulkan percepatan yang disebut percepatan gravitasi bumi. Besar percepatan akibat gravitasi bumi pada sebuah benda bermassa m yang terletak pada jarak r dari pusat bumi dapat diturunkan sebagai berikut
Hukum II Newton, F = ma sehingga
Percepatan gravitasi umumnya diberikan simbol g maka
Percepatan gravitasi dapat juga dinyatakan sebagai kuat medan gravitasi bumi. Jika benda terletak di permukaan bumi atau dekat permukaan bumi, r dapat dianggap sebagai jari-jari bumi, maka
R = jari-jari bumi = 6.375 km
Jka benda terletak jauh di atas permukaan bumi dengan ketinggian h,
Hukum gravitasi Newton bersifat universal, tidak hanya berlaku pada bumi saja, tetapi berlaku juga untuk semua benda yang ada di jagad raya. Sehingga persamaan-persamaan di atas juga berlaku pada bulan, planet, matahari dll. Dengan demikian, besaran M dapat diganti dengan massa bulan, planet dll.
Rujukan
0 Comments:
Post a Comment