Kumpulan RPP Kurikulum 2013 SD, MI, SMP , MTS, SMA, MA, SMK Terlengkap

Jumat, 25 Mei 2018

Pembahasan Fisika UN: Medan Gravitasi

Pembahasan soal-soal Ujian Nasional (UN) bidang studi Fisika dengan materi pembahasan Medan Gravitasi yang meliputi kuat medan atau percepatan gravitasi dan berat benda di bumi dan planet lain serta hukum III Keppler.

Soal Medan Gravitasi UN 2010

Tabel berikut ini merupakan data dari dua planet A dan B.

Planet A Planet B
Massa x 2x
Diameter 3y 2y

Jika gA dan gB masing-masing adalah percepatan gravitasi di permukaan planet A dan B maka gAgB adalah ….
A.   1 : 9
B.   2 : 9
C.   3 : 2
D.   8 : 9
E.   9 : 2

Pembahasan

Percepatan gravitasi di permukaan suatu planet dirumuskan:
Rumus percepatan gravitasi di permukaan suatu planet, medan gravitasi

Karena G adalah tetapan umum gravitasi maka berlaku kesetaraan:
Hubungan antara percepatan gravitasi, massa, massa dan jari-jari atau diameter planet

Keterangan: karena merupakan soal perbandingan, diameter tidak perlu diubah menjadi jari-jari.
Jadi, perbandingan antara percepatan gravitasi planet A dan B adalah 2 : 9 (B).

Soal Medan Gravitasi UN 2005

Sebuah planet mempunyai massa tiga kali massa bumi. Percepatan gravitasi di muka planet sama dengan di muka bumi. Jari-jari planet tersebut adalah ….
A.   √3R
B.   3R
C.   6R
D.   9R
E.   4/9 R

Pembahasan

Diketahui:
MP = 3MB
gP = gB
RB = R
Percepatan gravitasi di suatu planet dirumuskan:
Rumus kuat medan gravitasi di permukaan suatu planet, medan gravitasi

Karena percepatan gravitasi di planet tersebut sama dengan percepatan gravitasi bumi dan G adalah konstanta maka berlaku:
Hubungan antara jari-jari dan massa planet

Jadi, jari-jari planet tersebut adalah √3R (A).

Soal Medan Gravitasi UN 2011

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 tersebut di planet B adalah ….
A.   3/8 w
B.   3/4 w
C.   1/2 w
D.   4/3 w
E.   8/3 w

Pembahasan

Diketahui:
MAMB = 2 ∶ 3
 RARB  = 1 ∶ 2
wA = w
Berat benda di suatu planet dirumuskan:
w = mg
dengan g adalah kuat medan gravitasi atau percepatan gravitasi yang dirumuskan sebagai:
Rumus kuat medan gravitasi di permukaan suatu planet, medan gravitasi

Berdasarkan kedua rumus di atas, diperoleh:
Rumus berat benda di suatu planet, gaya berat

Karena G adalah konstanta dan massa benda (bukan massa planet) di planet A dan B sama, maka diperoleh perbandingan:
Hubungan antara berat bedan dengan massa dan jari-jari planet

Jadi, berat benda tersebut di planet B adalah 3/8 w (A).

Soal Medan Gravitasi UN 2009

Jika kedudukan benda A adalah 1/2 R di atas permukaan bumi, sedangkan kedudukan benda B adalah 2R di atas permukaan bumi (R = jari-jari bumi) maka perbandingan kuat medan gravitasi yang dialami benda A dan B adalah ….
A.   1 : 8
B.   1 : 4
C.   2 : 3
D.   4 : 1
E.   8 : 1

Pembahasan

Kuat medan gravitas atau percepatan gravitasi suatu benda dirumuskan:
Rumus kuat medan gravitas atau percepatan gravitasi suatu benda

dengan r adalah jarak benda yang pusat bumi.
rA = R + 1/2 R
     = 3/2 R
rB = R + 2R
     = 3R
Berdasarkan rumus di atas, hubungan antara kuat medan gravitasi terhadap jarak benda dirumuskan:
Hubungan antara kuat medan gravitasi terhadap jarak benda

Jadi, perbandingan kuat medan gravitasi yang dialami benda A dan B adalah 4 : 1 (D).

Soal Medan Gravitasi UN 2008

Data fisis planet A, planet B, dan planet Bumi terhadap matahari terlihat seperti pada tabel!

Planet A Bumi Planet B
Massa (M) 0,5 M M 2,0 M
Jari-jari (R) 0,5 R R 1,5 R
Periode (T) 1 tahun

Perbandingan periode planet A dan B adalah ….
A.   √(1/27)
B.   √(1/9)
C.   1/3
D.   1/9
E.   1/27


Pembahasan

Periode revolusi suatu planet dikemukakan oleh Keppler yang berbunyi:
"Kuadrat periode berbanding lurus dengan pangkat tiga dari jari-jari orbit planet."
Pernyataan di atas dikenal sebagai hukum III Keppler yang dirumuskan:
Hukum III Keppler: hubungan antara periode revolusi dan jari-jari planet

Jadi, Perbandingan periode planet A dan B adalah opsi (A).

loading...
Previous
Next Post »

Posting Komentar