2. Newton’s Law of Gravitation “the gravitational force between two objects is the attractive force which its magnitude is directly proportional to the mass of each object and inversely proportional to the square of the distance between their centers”
From that statement write the formula
F = gravitational force G = the universal gravitation constant (6,6 x 10-11 Nm2/kg2) m1 = m2 = r= Gravitation result (for more than two things) 1. for things in one line F 1.2
F1.R = F1.2 + F1.3 m1
m2
m3
F 1.3
F2.1
m1
m2
F2.3
m3
F3.1
m1
m2
F3.2
m3
Physic Work sheet Grade XI Semester I
2. for things not one line F 1R =
m1
m2
F1.2
F12.2 F12.3 2 F1.2 F1.3 cos F1.3
F2.3
F 2R = m3
F 3R =
Sample Problem 1. Gravitation attractive force between two protons in molecule hydrogen. Split-ups distance both is 7,4 x 10-10 m and a mass of proton = 1,67 x 10-27 kg. Compares this force with repulsive force electrostatic between both level protons 4,21 x 10-10 N, is your comment? 2. At one certain height a rocket experiences gravitational force semi from its the gravitational force at sea level. Determine the height of the rocket from ground ? States your answer in R ( R= ground radius)
Physic Work sheet Grade XI Semester I
Gravitation field (g) The gravitation field is the speech around an object with mass where other object, with mass in this space will experience the gravitational force Biasanya massa uji jauh lebih kecil daripada massa benda!
Write the formula from that statement
Lets go !! derivation this formula .
g
GM r2
Hukum Kepler 1. lintasan setiap planet mengelilingi matahari berbetuk ellips 2. Suatu garis khayal yang menghubungkan matahari dengan planet menyapu luas juring yang sama dalam selang waktu yang sama 3. perbandingan kuadrat periode terhadap pangkat tiga dari setengah sumbu panjang ellips adalah sama untuk semua plaet
T2 k R3
Ini dia maksud dari hkm 2 kepler itu
dimana :
T 2 4 2 k 3 M R
T = Periode revolusi R = jari-jari rata-rata orbit planet K = konstanta M =massa matahari
Physic Work sheet Grade XI Semester I
Hubungan hukum kepler dengan hukum newton
Menentukan kecepatan lepas suatu benda sehingga bisa mengorbit (mengitari bumi)
Physic Work sheet Grade XI Semester I
Apakah kamu sudah memahami semua materi diatas ?. Ok!, kalau sudah buktikan dulu dengan menjawab pertanyaan-pertanyaan ringan berikut ini!
1. Kita tahu bahwa bumi dan bulan saling tarik menarik karena adanya gaya gravitasi. Karena massa bumi lebih besar dari massa bulan, Benarkah gaya tarik bumi terhadap bulan lebih besar daripada gaya tarik bulan terhadap bumi ? jelaskan jawabanmu !
2. Gaya gravitasi yang bekerja pada suatu benda sebanding dengan massa benda, tapi mengapa benda yang lebih berat tidak jatuh lebih cepat daripada benda ringan jika kedua benda dijatuhkan bebas bersamaan dari ketinggian yang sama? Tuliskan analisamu !
3. Seandainya tengah malam matahari tepat berada di bawahmu - sehubung degan gaya gravitasi matahari terhadap mu – apakah kamu lebih berat malam hari dibandingkan siang hari? Jelaskan alasanmu !
Physic Work sheet Grade XI Semester I
Sample problem 1. Three homogeneous objects, each mass is 2 kg, 3 kg, and 4 kg. Continually located coordinate (0,0) (4,0) coordinate
(0,3), on Cartesian
system with unit in meter.
Determine the resultant of gravitational for force acting at 3 kg object
2. Suppose two objects attract each other with a force of 16 N. If the mass of object 1 was double. And if the distance between the objects was tripled than what would be the new force of attraction between two objects?
3. Two particle with mass 4 kg and 9 kg separate as far x. third particle with mass m stays at distance 3 m from mass 4 kg. Determines a. distance of x b. situation of substance m that gravitational force experienced by it = 0
4. from the figure below A and B are objects with each mass m and 4m. point p is a point which its gravitational field strength is zero, determine the R1 : R2 A
m
B
p R2
R1
4m
Physic Work sheet Grade XI Semester I
5. Berat suatu benda dipermukaan bumi adalah 490 N. jari-jari bumi adalah R. Sebuah planet memiliki jari-jari setengah jari-jari bumi dan massa jenisnya 2 kali massa jenis bumi. Berapakah berat benda itu jika diukur pada
ketinggian
R
diatas
permukaan
planet?
6. at elevation how much is to earth surface, acceleration of gravity will decrease a. 10 % compared to earth surface b. 20 % compared to earth surface
7. There are 3 objects 1, 2 and 3 stay at horizontal plane. The coefficient of friction to all is 0,2. if mass of 3 objects was 1 kg, 2 kg, 3 kg and the object 1 is pulled by force F and move with acceleration of 2 m/s2 determine a The magnitude of force F b. The strain of 1, 2
8. base on figure determine the acceleration and he tension of rope
7 kg
9 kg
Physic Work sheet Grade XI Semester I
9. a point of distance R from earth surface has acceleration of gravity X. If acceleration of gravity in earth surface is 10 m/s2 and earth radius R determine the magnitude of X
10. Planet A and B each distance with the sun S and 4S. Planet A encircles the sun with T period, determine a. planet period B b. the sun earth ( in S, T, G and π)
Physic Work sheet Grade XI Semester I
SOAL-SOAL LATIHAN
1. Dimensi dari tetapan gravitasi umum adalah.... A. M-1 L T -2 B. M-1 L2 T -2 C. M-1 L3 T -2 D. M-1 L-1 T -2 A. M-3 L-1 T -2 2. Dua proton pada molekul hydrogen terpisah pada jarak 7,4 x 10 -11 m. gaya gravitasi kedua proton tersebut adalah…. A. 3,4 x 10-44 B. 3,4 x 10-40 C. 3,4 x 10-50 D. 3,4 x 10-45 E. 3,4 x 10-43 3. Besar percepatan gravitasi dibumi sebesar 9,8 m/s2. Apabila jari-jari bumi 6,4 x 106 meter dan konstanta gravitasi sebesar 6,67 x 10-11 Nm2Kg-2, maka massa bumi kurang lebih adalah.... A. 4 x 1024 Kg B. 4,5 x 1024 Kg C. 5 x 1024 Kg D. 5,5 x 1024 Kg E. 6 x 1024 Kg 4. Apabila kuat medan di bumi 9,8 m/s2, maka kuat medan suatu titik sejauh jarijari bumi diukur dari permukaan bumi sebesar.... A. 2,45 m/s2 B. 3,45 m/s2 C. 2,5 m/s2 D. 4,25 m/s2 E. 3,2 m/s2
Physic Work sheet Grade XI Semester I
5. Suatu segitiga sama sisi mepunyai sisi 5 m dan masing-masing sudutnya diberi benda 10 Kg, 20 Kg dan 30 Kg. jika G = 6,67 x 10-11 Nm2Kg-2 benda yang mempunyai massa 30 Kg mengalami gaya sebesar…. A. 2,1177 x 10-9 N B. 2,7711 x 10-9 N C. 2,1717 x 10-9 N D. 3,7171 x 10-9 N E. 4,1177 x 10-9 N 6. Tinjaulah sebuah satelit yang diluncurkan keatas degan laju awal v. jika gesekan dengan udara diabaikan, massa bumi M, massa satelit m dan jari-jari bumi R, maka agar satelit itu tidak kembali kebumi v2 haruslah berbanding lurus degan…. A. Mm/R B. M/R C. M2R D. MR E. MmR 7.
Bila perbandingan jari-jari sebuah planet dan jari-jari bumi adalah 2 ; 1 sedangkan massa planet dan massa bumi pebandingannya adalah 10 :1 maka balita yang beratnya di bumi 100 N di planet menjadi…. A. 100 N B. 200 N C. 250 N D. 400 N E. 500 N 8. kuat medan gravitasi planet terhadap matahari dari planet-planet berikut yang paling besar adalah….
A. Bumi B. Mars C. Mekurius D. Venus E. Yupiter 9. Dua bola kecil bermassa 4 kg dan M Kg diletakkan terpisah sejauh 80 cm. jika diketahui gaya gravitasi adalah nol pada suatu titik yang berjarak 20 cm dari massa 40 Kg, maka besar M adalah…. A. 30 Kg B. 20 Kg C. 26 Kg D. 36 Kg E. 40 Kg 10. tiga bua partikel bermassa M, 2M, dan 3M, menempati koordinat kartesius (lihat gambar). Jika G = 6,67 x 10-11 Nm2Kg-2 an M = 10 Kg maka besar gaya gravitasi resultan pada massa 2 M adalah…. 3M
2m
M
2m
2M
A. 6,67 x 10-9 N B. 6,76 x 10-9 N C. 5,67 x 10-9 N D. 5,76 x 10-9 N E. 8,76 x 10-9 N 11. Jika perbandingan jarak planet X kematahari dengan jarak bumi kematahari adalah 9:1 maka periode planet x mengitari matahari adalah…. A. 3 tahun B. 6 tahun C. 9 tahun D. 18 tahun E. 27 tahun
Physic Work sheet Grade XI Semester I
12. Planet A dan B masing-masing bejarak rata-rata sebesar R dan S terhadap matahari. Planet A mengelilingi matahari dengan periode T. jika R = 4s, maka B mengitari matahari dengan periode…. 1 A. T 12 1 B. T 10 1 C. T 8 1 D. T 6 1 E. T 4 13. Suatu titik berjarak x dari bumi memiliki percepata gravitasi 5 NKg-1. percepatan gravitasi dipermukaan bumi adalah 10 NKg-1. jari-jari bumi adalah…. 1 A. x 10 1 B. x 5 1 C. x 2 1 D. x 2 E. x 2 14. Jari-jari bumi 6370 km. sedangkan jarijari planet mars adalah 3440 km. sebuah benda memiliki berat 400 N dipermukaan bumi. Jika massa planet mars adalah 0,10 kali massa bumi, berat benda itu jika diukur di planet mars adalah…. A. 137 N B. 173 N C. 653 N D. 231 N E. 432 N
15. dua buah benda yang masing-masing massanya adalah m1 kg dan m2 kg ditempatkan pada jarak r meter. Gaya gravitasi yang dialami kedua benda F 1. jika jarak antara kedua benda dijadikan 2r meter maka akan menghasilkan gaya grafitasi sebesar F2. perbandingan atara F1 an F 2 adalah…. A. 1 ; 2 B. 1 : 4 C. 2 : 1 D. 4 : 1 E. 4 ; 2
Physic Work sheet Grade XI Semester I
