Bank Soal Fisika SMA Hukum Gravitasi Umum Newton

Soal

Pilgan

Pembahasan

Sebuah planet memiliki massa M dan menghasilkan potensial gravitasi V pada jarak R dari pusat planet. Jika R adalah jari-jari planet, maka potensial gravitasi pada titik yang berjarak 3R dari permukaan planet tersebut adalah ....

A

$\frac{1}{1 6} V$

B

$8 V$

C

$\frac{1}{8} V$

D

$4 V$

E

$\frac{1}{4} V$

Pembahasan:

Diketahui:

Massa planet M

Potensial gravitasi V pada jarak R dari pusat planet

Jari-jari planet R

Jarak titik dari permukaan planet $R_{\text{b}}=3R$

Ditanya:

Potensial gravitasi pada titik yang berjarak 3R dari permukaan planet $V_{\text{b}}=?$

Jawaban:

Potensial gravitasi suatu titik di dalam suatu medan gravitasi didefinisikan sebagai energi potensial gravitasi per satuan massa sebuah partikel uji kecil pada titik tersebut.

$V=\frac{EP_{\text{grav}}}{m}=\frac{-\frac{GMm}{r}}{m}=\frac{-GM}{r}$

Tanda negatif menunjukkan bahwa untuk memindahkan benda dari posisi tertentu ke posisi lain yang jaraknya lebih jauh dari pusat planet diperlukan sejumlah energi.

Titik yang berada pada jara 3R dari permukaan planet berarti berada pada jarak 4R dari pusat planet

$\frac{V}{V_b}=\frac{-\frac{GM}{R}}{-\frac{GM}{4R}}=\frac{4}{1}$