pembahasan selanjutnya adalah
 |
| Pengaruh 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
| 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
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
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:
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
A. 3/8 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
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
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:
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:
Jadi, perbandingan kuat medan gravitasi yang dialami benda A dan B adalah 4 : 1 (D).
Soal Medan Gravitasi UN 2008
| 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:
Jadi, Perbandingan periode planet A dan B adalah opsi (A).
Pembahasan soal yang lain tentang Medan Gravitasi bisa di simak di:
Pembahasan Fisika UN 2017 No. 33
Pembahasan Fisika UN 2018 No. 7
Pembahasan Fisika UN 2019 No. 4
Simak juga, Pembahasan Fisika UN: Momen Gaya.
Dapatkan pembahasan soal dalam file pdf di sini.
Terimakasih
Semoga Bermanfaat