Pembahasan Fisika UN: Medan Gravitasi
Jumat, 25 Mei 2018
Tambah Komentar
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.
Jika gA dan gB masing-masing adalah percepatan gravitasi di permukaan planet A dan B maka gA ∶ gB adalah ….
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 gA ∶ gB adalah ….
A. 1 : 9
B. 2 : 9
C. 3 : 2
D. 8 : 9
E. 9 : 2
B. 2 : 9
C. 3 : 2
D. 8 : 9
E. 9 : 2
Pembahasan
Percepatan gravitasi di permukaan suatu planet dirumuskan:
Karena G adalah tetapan umum gravitasi maka berlaku kesetaraan:
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
B. 3R
C. 6R
D. 9R
E. 4/9 R
Pembahasan
Diketahui:
MP = 3MB
gP = gB
RB = R
gP = gB
RB = R
Percepatan gravitasi di suatu planet dirumuskan:
Karena percepatan gravitasi di planet tersebut sama dengan percepatan gravitasi bumi dan G adalah konstanta maka berlaku:
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
B. 3/4 w
C. 1/2 w
D. 4/3 w
E. 8/3 w
Pembahasan
Diketahui:
MA ∶ MB = 2 ∶ 3
RA ∶ RB = 1 ∶ 2
wA = w
RA ∶ RB = 1 ∶ 2
wA = w
Berat benda di suatu planet dirumuskan:
w = mg
dengan g adalah kuat medan gravitasi atau percepatan gravitasi yang dirumuskan sebagai:
Berdasarkan kedua rumus di atas, diperoleh:
Karena G adalah konstanta dan massa benda (bukan massa planet) di planet A dan B sama, maka diperoleh perbandingan:
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
B. 1 : 4
C. 2 : 3
D. 4 : 1
E. 8 : 1
Pembahasan
Kuat medan gravitas atau percepatan gravitasi suatu benda dirumuskan:
dengan r adalah jarak benda yang pusat bumi.
rA = R + 1/2 R
= 3/2 R
= 3/2 R
rB = R + 2R
= 3R
= 3R
Berdasarkan rumus di atas, hubungan antara kuat medan gravitasi terhadap jarak benda dirumuskan:
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!
Perbandingan periode planet A dan B adalah ….
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
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:
Jadi, Perbandingan periode planet A dan B adalah opsi (A).
Belum ada Komentar untuk "Pembahasan Fisika UN: Medan Gravitasi"
Posting Komentar