Contoh Soal Gaya Gravitasi Materi Fisika SMA Kelas 2 SMA (11) dan Pembahasannya

Gaya Gravitasi

Contoh Soal Gaya Gravitasi Materi Fisika SMA Kelas 2 SMA (11) dan Pembahasannya

. Tipe-tipe soal dan logika penyelesaian pada topik gaya gravitasi sebagian besar mirip dengan soal-soal pada topik materi gaya listrik statis atau gaya Coulomb, karena sama-sama vektor dan memiliki kesamaan pola pada rumusnya. Sehingga bisa dibilang jika memahami gaya Coulomb, maka gaya gravitasipun akan cepat pula dikuasai atau sebaliknya. 

Soal No. 1
Tiga buah benda A, B dan C berada dalam satu garis lurus.

Jika nilai konstanta gravitasi G = 6,67 x 10−11 kg−1 m3 s−2 hitung: 
a) Besar gaya gravitasi yang bekerja pada benda B
b) Arah gaya gravitasi pada benda B

Pembahasan
a) Benda B ditarik benda A menghasilkan FBA arah gaya ke kiri, benda B juga ditarik benda C menghasilkan FBC arah gaya ke kanan, hitung nilai masing-masing gaya kemudian cari resultannya 

 

b) Arah sesuai FBA ke kiri

Soal No. 2
Benda A dan C terpisah sejauh 1 meter. 

Tentukan posisi benda B agar gaya gravitasi pada benda B sama dengan nol! 

Pembahasan 
Agar nol maka FBA dan FBC harus berlawanan arah dan besarnya sama. Posisi yang mungkin adalah jika B diletakkan diantara benda A dan benda C. Misalkan jaraknya sebesar x dari benda A, sehingga jaraknya dari benda C adalah (1−x) 

 

Posisi B adalah 1/3 meter dari A atau 2/3 meter dari B

Soal No. 3
Sebuah benda memiliki berat 600 N berada di titik q. 

 

Jika benda digeser sehingga berada di titik p, tentukan berat benda pada posisi tersebut!

Pembahasan

 

Soal No. 4
Benda A, B dan C membentuk suatu segitiga sama sisi dengan panjang sisi adalah 1 meter

 

Tentukan besar gaya gravitasi pada benda B

Pembahasan
Benda B ditarik A menghasilkan FBA dan ditarik benda C menghasilkan FBC dimana sudut yang terbentuk antara FBA dan FBC adalah 60o , hitung nilai masing-masing gaya, kemudian cari resultannya. 

 

Dengan nilai G adalah 6,67 x 10−11 kg−1 m3 s−2

Soal No. 5
Tiga buah benda A, B dan C membentuk segitiga siku-siku seperti gambar berikut! 

 

Tentukan besar gaya gravitasi pada benda B!

Pembahasan
Seperti soal sebelumnya hanya berbeda sudut, silahkan dicoba. 

Soal No. 6
Tiga buah planet A, B dan C dengan data seperti gambar dibawah :

 

Sebuah benda memiliki berat 120 N ketika berada di planet A. Tentukan:
a) Berat benda di planet B
b) Perbandingan berat benda di planet A dan di planet C 
Pembahasan
a) Berat benda di planet B, misal massa benda adalah m dan massa ketiga planet berturut-turut MA , MB dan MC .
 

b) Perbandingan berat benda di A dan di C

Soal No. 7
Dua buah benda yang masing-masin massanya m1 kg dan m2 kg ditempatkan pada jarak r meter. Gaya gravitasi yang dialami kedua benda F1. Jika jarak antara kedua benda dijadikan 2r meter maka akan menghasilkan gaya gravitasi sebesar F2.Perbandingan antara F1 dan F2 adalah...
A. 1 : 2
B. 1 : 4 
C. 2 : 1 
D. 4 : 1 
E. 4 : 2 
(Gravitasi - Ebtanas 1995)

Pembahasan
Massa benda kedua benda tidak mengalami perubahan, hanya variasi jarak kedua benda, sehingga 

Soal No. 8
Kuat medan gravitasi pada suatu tempat di permukaan bumi adalah 9,9 N/kg. Jika R adalah jari-jari bumi maka kuat medan gravitasi pada ketinggian 2R dari tempat tersebut sebesar....
A. 1,10 N/kg
B. 2,45 N/kg 
C. 3,30 N/kg
D. 4,95 N/kg
E. 29,7 N/kg

Pembahasan
Data:
g1 = 9,9 N/kg
r1 = R
r2 = R + 2R = 3R
g2 =....

Kuat medan gravitasi atau percepatan gravitasi pada dua tempat berbeda ketinggian, 

Soal No. 9
Sebuah peluru ditembakkan ke atas dari permukaan bumi dengan kelajuan v. Agar peluru tidak jatuh kembali ke bumi, maka besarnya v adalah....(Gunakan jari-jari bumi R = 6 x 106 m dan g = 10 m/s2)
A. 2√15 × 103 m/s
B. 3√15 × 103 m/s
C. 2√30 × 103 m/s
D. 4√30 × 103 m/s
E. 10√30 × 103 m/s

Pembahasan
Kecepatan lepas atau escape velocity 

Soal-soal pembahasan tentang percepatan gravitasi silakan dibuka artikel yang berjudul Percepatan gravitasi bumi planet.




Materi Terkait:



Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel