Periode Satelit Mengorbit Suatu Planet Tergantung Pada

Periode Satelit Mengorbit Suatu Planet Tergantung Pada


Fakta-Fakta


Gambar berikut ini terdapat beberapa fakta gerak planet dan satelit berdasarkan fenomena yang dapat kita amati dan rasakan dalam kehidupan sehari hari :

Gambar 1Gerak Planet-Planet Mengelilingi Matahari

  • Keteraturan sistem tata dan planet tetap beredar pada lintasannya dan tidak terlempar keluar/saling bertabrakan
  • Matahari sebagai pusat tata surya, sedangkan planet dan satelit dan lainnya berputar mengelilinginya
  • Planet planet mengelilingi matahari pada lintasan orbitnya masing masing
  • Bumi berada pada lintasan ketiga dari matahari
  • Selain berevolusi, bumi dan planet lainnya juga berputar tehdapa porosnya
  • Selama berevolusi planet juga berotasi terhadap sumbunya
  • Bumi berevolusi terhadap matahari selama 365 hari
  • Bumi berputar pada porosnya menyebabkan terjadinya siang dan malam selama 24 jam
  • Bulan merupakan satelit alami bumi
  • Bulan berevolusi terhadap bumi selama 29,5 hari
Gambar 2. Posisi matahari, bumi dan bulan

Pada Kehidupan sehari-hari, kita pernah melihat buah kelapa jatuh dengan sendirinya dari pohonnya, dan kita juga pernah melakukan melempar bola ke atas, dan bola tersebut akan kembali jatuh ke titik lemparannya. Kita berjalan dengan tenang pada permukaan bumi, melihat matahari terbit dari arah timur dan terbenam arah barat atau melihat bulan malam hari. Kenapa hal itu bisa terjadi? Kenapa bumi dan matahari bisa tidak saling bertabrakan? Sekitar tahun 1686, seorang ilmuwan ahli fisika dan matematika Inggris yaitu Sir Isaac Newton (1642-1727), selain ia mengemukakan ketiga hukum Newton, ia juga mengemukakan hukum mengenai gaya gravitasi.



Percepatan Sentripetal


Pada saat ia mengamati buah apel yang jatuh di tamannya,Newton menyadari bahwa terdapat gaya yang bekerja pada pohon apel. Newton menduga bahwa gaya ini pulalah yang menyebabkan bagaimana bulan tetap berada pada orbitnya pada saat mengitari bumi, dan ia juga berpikir bagaimana planet-planet dapat mengitari matahari dengan tetap berada dalam lintasan elipsnya. Ketika Newton sedang berfikir tentang gaya tarik yang bekerja pada suatu benda yang seolah tidak berhubungan dengan gaya yang bekerja pada bulan dan planet, ia mengamati bahwa apabila suatu benda yang berada pada ketinggian tertentu di atas permukaan bumi di lepaskan, maka benda tersebut akan jatuh bebas menuju permukaan bumi. Hal tersebut karena pengaruh adanya gaya gravitasi bumi. Percepatan gravitasi setiap benda di permukaan bumi kira-kira sebesar 9,8 m/s2.
Percepatan bulan menuju bumi, dapat menggunakan percepatan sentripetal bulan sebagai berikut.


Nilai Perbandingan percepatan bulan menuju bumi dan percepatan benda pada permukaan bumi sebagai berikut:




Gaya Gravitasi


Newton menyatakan bahwa besarnya gaya gravitasi yang bekerja pada suatu benda (  berbanding terbalik dengan kuadrat jarak benda tersebut (r) dari pusat bumi.


Newton menyimpulkan bahwa besar gaya gravitasi yang bekerja di antara bumi dan benda tersebut sebagai berikut.


Persamaan dapat berlaku secara umum untuk dua buah benda yang tarik menarik satu sama lain dengan gaya tarik gravitasi , sehingga persamaan di atas menjadi :


Karena gaya gravitasi berbanding lurus dengan massa kedua benda, maka semakin besar massa salah satu benda semakin besar pula gaya gravitasi yang bekerja pada kedua benda tersebut dan karena gaya gravitasi berbanding terbalik dengan jarak kuadrat yang memisahkan kedua benda, maka semakin besar jarak antara kedua benda semakin lemah gaya gravitasi yang bekerja pada kedua benda tersebut.

Newton mengemukakan Hukum Gravitasi Newton  yang menyatakan “
Gaya gravitasi antara dua benda merupakan gaya tarik-menarik yang besarnya berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua pusat benda tersebut
“.


Pada hukum gravitasinya, Newton belum dapat menentukan besarnya nilai tetapan gravitasi umum (G). Akan tetapi, penentuan nilai tetapan gravitasi umum, pertama kali oleh Henry Cavendish (1731 – 1810) seorang ahli fisika dan kimia asal Inggris pada tahun 1798, setelah Newton meninggal. Menggunaka alat untuk menentukan tetapan gravitasi yaitu Neraca Cavendish. Nilai G yang yaitu


Gambar 5. Ilustrasi Gravitasi Newton


Resultan gaya Gravitasi pada suatu benda

Bagaimana Jika dua buah suatu benda bekerja dua buah gaya gravitasi atau lebih? Misalnya pada
m1

bekerja  gaya gravitasi
F12

yang oleh m2
dan gaya gravitasi
F13

yang oleh benda  m1
 yang oleh benda m3.
Karena
F12
dan
F1

3
adalah vektor, maka gaya yang bekerja pada
m1

haruslah resultan dari kedua gaya ini secara vektor.  Resultan gaya gravitasi jika searah dan mendatar :








Medan Gravitasi


Gaya gravitasi pada suatu benda di sebuah titik dalam ruang dengan sifat ruang itu sendiri. Misalkan kita taruh benda bermassa M dalam suatu ruang, maka benda itu akan menghasilkan medan yang menyebar di sekitar benda itu dalam ruang.

Gambar 6. Medan Gravitasi Benda Bermassa m

Medan hadir walaupun tidak ada benda lain di dalam ruang.
yang menyebar dari benda bermassa dan memenuhi ruang inilah sebagai
medan gravitasi.

Jika anda tempatkan benda bermassa m dalam ruang tersebut maka benda m akan tertarik menuju benda M. Dengan demikian,

medan gravitasi


sebagai ruang di sekitar suatu benda bermassa y
ang mana
benda bermassa lainnya dalam ruang itu akan mengalami gaya gravitasi.

Kita dapat mengatakan bahwa medan gravitasi adalah sifat dari ruang. Kita tidak perlu lagi memfokuskan bagaimana gaya gravitasi bergantung pada massa dan jarak, melainkan kita dapat memfokuskan pada ruang itu sendiri dan bagaimana sifat ruang (atau medan) mempengaruhi adanya benda-benda di dekat ruang atau jauh dari ruang. Dengan demikian,
massa sebagai sumber medan gravitasi.



Bagaimana Cara Kita Memvisualisasi Medan Gravitasi?


Medan gravitasi termasuk medan vektor, yaitu medan yang di setiap titiknya memiliki besar dan arah. Kita dapat menampilkan medan gravitasi secara visual dengan

Baca :   Di Antara Senyawa Berikut Yang Bukan Molekul Kovalen Polar Adalah

bantuan garis-garis berarah (anak panah). Anak panah- anak panah akan menampilkan arah dan besar medan gravitasi pada berbagai titik dalam ruang. Tiap anak panah menampilkan medan gravitasi tepat di ekornya. Panjang anak panah sebanding dengan besar medan di setiap titik.

Cara lain untuk memvisualisasi medan gravitasi sebagai medan vektor adalah dengan menggunakan garis-garis medan (garis-garis gaya).

Garis-garis medan gravitasi


adalah garis-garis bersambungan (kontinu) yang selalu berarah menuju ke massa sumber medan gravitasi.



Kuat Medan Gravitasi


Besaran yang mewakili medan gravitasi adalah kuat medan gravitasi. Kuat medan gravitasi pada titik apa saja dalam ruang
adalah
sebagai gaya gravitasi per satuan massa pada suatu massa uji m
.

Gambar 7. Massa M dan Massa Uji m

Pada suatu titik dalam ruang yang mana suatu massa uji m mengalami gaya gravitasi F, kuat medan gravitasi g adalah:


Misalkan kita mengukur gaya gravitasi yang bekerja oleh suatu benda diam bermassa M pada benda bermassa uji m yang seolah-olah bergerak ke berbagai titik dalam medan gravitasi, maka gaya gravitasi itu adalah:


Masukan F ini ke dalam persamaan sebelumnya, kita peroleh rumus untuk menghitung kuat medan gravitasi oleh massa sumber M pada berbagai titik dalam medan, yaitu:


Garis kerja kuat medan gravitasi terletak pada garis hubung yang menghubungkan titik kerja dan pusat massa benda, dan arah percepatan gravitasi selalu menuju ke pusat benda (lihat gambar). Misalnya jari-jari bumi r = 6400 km = 6,4 x 106
dan bermassa M = 6,0 x 1024
kg, akan kita peroleh percepatan gravitasi di permukaan bumi
9,8
N/kg.

Kuat medan gravitasi merupakan besaran vektor, sehingga bila suatu benda terpengaruh oleh gaya gravitasi beberapa benda lain, maka besarnya kuat medan gravitasi yang terjadi benda tersebut merupakan resultan vektor kuat medan gravitasi yang bekerja pada benda itu.

Kuat medan jika beberapa benda segaris


Besarnya kuat medan gravitasi yang dialami benda B adalah:
gB = gBC – gBA


Kuat medan gravitasi juga merupakan besaran vektor. Misalkan sebuah benda uji mp diletakkan di dekat dua benda bermassa
m1
dan
m2
sehingga sedemikian rupa membentuk sudut
α. Maka resultan kuat medan gravitasi yang di timbulkan oleh
m1
dan
m2
dapat di gambarkan sebagai berikut:

Gambar 8
Resultan medan gravitasi

Secara  matematis  resultan  kuat  medan  gravitasi  berdasarkan gambar di atas dirumuskan:




Mengapa Berat Benda Sedikit Berbeda di Berbagai Tempat di Permukaan Bumi?


Jika kita ukur ternyata berat suatu benda sedikit berbeda di berbagai tempat di permukaan Bumi. Sebagai contoh, di kutub utara sebuah benda bermassa 1 kg memiliki berat 9,83 N, tetapi di khatulistiwa hanya 9,78 N. Dengan demikian, berat benda berubah 0,5 persen ketika berpindah dari kutub ke khatulistiwa. Telah anda ketahui bahwa berat benda adalah gaya gravitasi Bumi yang bekerja pada suatu benda, yang dinyatakan olehw = mg. Massa m adalah besaran yang tetap dimana saja. Karena berat benda berbeda sedikit, maka pasti faktorg yang berubah sedikit di berbagai tempat di permukaan bumi. Pengukuran-pengukuran yang teliti menunjukkan bahwa Bumi tidak tepat benar berbentuk bola, tetapi agak pepat pada kedua kutubnya dan agak mengembang di sekitar khatulistiwa. Itulah sebabnya garis tengah khatulistiwa lebih besar daripada garis tengah kutub. Garis tengah khatulistiwa 12.757 km, sedang garis tengah kutub 12.714 km.

Gambar 5. Skydivers pada ketinggian tertentu

Oleh karena Bumi tidak tepat berbentuk bola, atau dengan kata lain jari jari permukaan Bumi (r) sedikit berbeda dari suatu tempat ke tempat lain, maka besar percepatan gravitasi yang tergantung pada jari-jarir juga akan berbeda sedikit. Inilah yang menyebabkan perbedaan percepatan gravitasi di berbagai tempat pada permukaan Bumi.

Jari-jari permukaan Bumi di kutub (r) adalah yang terkecil, dan karena percepatan gravitasi g sebanding dengan 1/r2, maka kutub akan memiliki percepatan gravitasi terbesar. Sebaliknya, karena jari-jari permukaan Bumi di khatulistiwa adalah yang terbesar, maka khatulistiwa akan memiliki percepatan.



Bagaimana dengan Percepatan Gravitasi pada Ketinggian Tertentu di atas Permukaan Bumi?


Misalkan titik A adalah tempat pada permukaan bumi dan titik B adalah tempat pada ketinggian h di atas permukaan bumi.

Gambar 9. Percepatan garvitasi benda setinggi h

Nilai perbandingan percepatan gravitasi di B dan A adalah:


Dengan = percepatan gravitasi pada ketinggian h di atas permukaan Bumi;  = percepatan gravitasi pada permukaan Bumi (biasanya bernilai 9,8 m/s2); dan R = jari-jari Bumi berkisar 6,370 km. Sebagai aplikasi persamaan diatas, percepatan gravitasi pada ketinggian h = 1 km di atas permukaan Bumi adalah




Perbandingan Percepatan Gravitasi Dua Buah Planet


Misalkan kita akan membandingkan percepatan gravitasi antara sebuah planet (gp) dengan percepatan gravitasi bumi (gb). Tentu saja kita akan menggunakan persamaan (2-6). Dengan demikian


Contoh soal :

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 ….




Potensial Gravitasi


Potensial gravitasi erat kaitannya dengan energi potensial gravitasi, yaitu energi yang berkaitan dengan posisi
planet
dan
satelit
. Energi potensial gravitasi benda yang posisinya sangat jauh dari planet (jarak r = ~ dari pusat planet) adalah nol. Dengan kata lain, gaya tarik gravitasi planet pada benda yang sangat jauh (r = ~) bisa diabaikan. Roket yang kita luncurkan dari bumi memanjat medan gravitasi planet dan ia perlu meningkatkan energi potensial gravitasinya ke nol agar ia bisa lepas dari medan gravitasi Bumi. Pada permukaan Bumi, energi potensial gravitasi adalah negatif sehingga roket perlu melakukan usaha untuk memanjat medan gravitasi menuju ke energi potensial gravitasi nol.

Baca :   500 Cm Sama Dengan Berapa Meter

Potensial gravitasi (lambang V) suatu titik dalam suatu medan gravitasi didefinisikan sebagai energi potensial gravitasi per satuan massa dari sebuah massa uji kecil yang ditempatkan pada titik itu. Ini sama dengan usaha yang dilakukan per satuan massa dari sebuah massa uji dari suatu titik ke titik yang sangat jauh. Bagaimanakah rumus potensial gravitasi? Energi potensial gravitasi dinyatakan dengan :



Sejarah

Hukum Kepler


Hukum Kepler ditemukan oleh seorang matematikawan yang juga merupakan seorang astronom Jerman yang bernama
Johannes Kepler
(1571-1630). Penemuannya didasari oleh data yang diamati oleh
Tycho Brahe
(1546-1601), seorang astronom terkenal dari Denmark.

Pada tahun 1596 Kepler menerbitkan buku pertamanya di bidang astronomi dengan judul
The Mysteri of the Universe. Dalam buku itu ia memaparkan kekurangan dari kedua model diatas yakni tiada keselarasan antara lintasan- lintasan orbit planet dengan data pengamatan
Tycho Brahe. Oleh sebab itu Kepler meninggalkan model Copernicus juga Ptolemeus lalu mencari model baru. Pada tahun 1609, barulah ditemukan bentuk orbit yang cocok dengan data pengamatan Brahe, yakni bentuk elips. Kemudian penemuannya tersebut dipublikasikan dalam bukunya yang berjudul
Astronomia Nova
yang juga disertai hukum keduanya. Sedangkan hukum ketiga Kepler tertulis dalam
Harmonices Mundi
yang dipublikasikan sepuluh tahun kemudian.



Fungsi Hukum Kepler


Fungsi hukum Kepler di kehidupan modern yakni digunakan untuk memperkirakan lintasan planet dan satelit atau benda luar angkasa  lainnya yang mengorbit Matahari seperti asteroid atau planet luar yang belum ditemukan semasa Kepler hidup. Hukum ini juga dipakai pada pengorbitan lainnya selain matahari. Seperti bulan yang mengorbit bumi. Bahkan saat ini dengan memakai dasar dari hukum Kepler ditemukan sebuah benda baru yang mengorbit bumi selain bulan. Benda ini adalah sebuah asteroid yang berukuran 490 kaki (150 meter) yang dijuluki dengan Asteroid 2014 OL339. Asteroid berada cukup dekat dengan bumi sehingga terlihat seperti satelitnya. Asteroid tersebut memiliki orbit elips. Ia membutuhkan waktu 364,92 hari untuk mengelilingi Matahari. Hampir sama dengan bumi yang memiliki periode 365,25 hari.



Hukum Pertama Kepler


Hukum Pertama Kepler berbunyi : “
Semua planet bergerak  mengeliling matahari dengan lintasan berbentuk elips dan matahari terletak pada saah satu titik fokus elips tersebut”.
Bentuk lintasan matahari dan planet berdasarkan Hukum Pertama Kepler digambarkan sebagai berikut :

Gambar 10. Bentuk Lintasan Matahari dan Planet



Hukum Kedua Kepler


Hukum pertama Kepler sukses menyatakan bentuk orbit planet, tetapi gagal memperkirakan posisi planet dan satelit pada suatu saat. Menyadari hal itu Kepler akhirnya menemukan hukum kedua yang berbunyi : “
Suatu garis khayal yang menghubungkan pusat matahati dengan pusat planet akan menyapu luas daerah yang sama dalam selang waktu yang sama”.
Berikut gambar posisi planet setiap saat berdasarkan Hukum Kedua Kepler :

Gambar 11. Posisi Planet Setiap Saat

Waktu yang dibutuhkan planet untuk bergerak dari t1
ke t2
 = t1
ke t2
 , maka luas A1
= A2
. Hal ini terjadi karena saat mengelilingi matahari laju planet terbesar terjadi pada saat planet dan satelit berada dalam posisi terdekat dari matahari (
Perihelium) dan laju terkecil terjadi saat planet berada dalam posisi terjauh dari matahari (Apehelium).



Hukum Ketiga Kepler


Hukum Ketiga Kepler berbunyi: “Perbandingan kuadrat periode terhadap pangkat tiga dari setengah sumbu panjang elips adalah sama untuk semua planet”.
Berikut gambar Hukum Ketiga Kepler :

Gambar 12. Lintasan Perioda dan Jari – Jari lintasan Planet


Planet  – planet dan satelit bergerak mengitari matahari dalam lintasan elips sangat dekat bentuknya ke bentuk lingkaran. Oleh karena itu r dalam hukum ketiga Kepler dapat sama dengan jarak antara planet dan matahari atau jari – jari orbit. Nilai tetapan (k) untuk setiap planet di galaksi bima sakti terdapat pada Tabel 1 sebagai berikut :

Planet Jarak Rata-Rata Dari Matahari r(106
km)
Petiode T (Tahun Bumi)  (1024
km3/th2)
Merkurius 57,9 0,241 3,34
Venus 108,2 0,615 3,35
Bumi 149,6 1,0 3,35
Mars 227,9 1,88 3,35
Jupiter 778,3 11,86 3,35
Saturnus 1427 29,5 3,34
Uranus 2870 84,0 3,35
Neptunus 4497 165 3,34
Tabel 1. Nilai Tetapan (K) Untuk Setiap Planet Di Galaksi Bima Sakti



Kesesuaian Hukum Kepler Dengan Hukum Gravitasi Newton


Dalam membuktikan Hukum Kedua Kepler perhatikan skema berikut.

Gambar 13. Skema Hukum Kedua Kepler

Dari skema terdapat beberapa hal yang perlu

  • Kecepatan
    planet
    dan
    satelit
    saat itu adalah
    v
    dan menyinggung lintasan.
  • Jika planet bergerak lurus mengikuti arah kecepatan, maka jarak tempuh planet selama selang waktu ∆t
    adalah
    v∆t
    .
  • Tetapi karena ada tarikan matahari, mata lintasan planet membelok mengikuti lengkungan ellips. Akibatnya, selama selang waktu ∆t, planet hanya menempuh jarak lengkung ellips yang panjangnya kira-kira sama dengan
    v∆t
    sinθ . Kedua panjang tersebut menjadi persis sama jika diambil ∆t
    mendekati nol. Di sini θ adalah sudut yang dibentuk oleh vektor jari-jari dengan vektor kecepatan planet.
  • Daerah yang disapu planet berbentuk segitiga. Panjang alas segi tiga kira-kira sama dengan
    vt
    sinθ dan tingginya kira-kira sama dengan jari-jari orbit planet r.
Baca :   2 15 1 2 3 10

Dengan demikian, luas daerah yang disapu planet selama ∆t
adalah :


Momentum sudut planet mengelilingi matahari konstan, sebagai berikut :


Dengan mensubtitusikan persamaan momentum sudut ke dalam persamaan luas daerah tersapu planet maka :


Karena
L
konstan untuk tiap planet maka persamaan (8.25) menyatakan bahwa untuk satu planet, luas daerah yang disapu berbanding lurus dengan selang waktu. Dengan perkataan lain,

pada selang waktu yang


sama, luas daerah yang disapu garis hubung planet dengan


matahari selalu sama
. Ini adalah ungkapan Hukum Kedua Kepler.



Pembuktian Hukum Ketiga Kepler


Untuk membuktikan Hukum Ketiga Kepler, kita anggap lintasan planet sekitar matahari berbentuk lingkaran. Hal ini tidak tertalu salah, karenawalaupun lintasan planet sekitar matahari berbentuk ellips, namun ellips yang terbentuk sangat mendekati bentuk lingkaran. Gaya gravitasi matahari pada planet adalah
F
=GMm/r2, dengan
M
massa matahari,
m
massa planet,
r
jarak matahati-planet. Gaya ini berperan sebagai gaya sentripetal pada planet sehingga


Ruas kanan persamaan hanya bergantung pada massa matahari. Jadi
T
2/r
3
akan sama untuk semua planet, sesuai dengan Hukum Ketiga Kepler. Dengan memasukkan massa matahari dan konstanta gravitasi maka nilai di ruas kanan persamaan di atas adalah 2,97 x 10-20
s2m-3.

Hukum Kepler tidak hanya berlaku bagi planet dan satelit yang mengitari matahari, termasuk yang buatan manusia yang mengitari bumi. Intinya adalah Hukum Kepler berlaku bagi semua benda baik
planet
dan
satelit
yang mengorbit benda lain di bawah pengarus gaya tarik yang berbanding terbalik dengan kuadrat jarak. Dengan demikian, Hukum Kepler juga berlaku bagi elektron yang mengitari inti pada atom karena berada di bawah pengarus Gaya Coulomb yang memiliki bentuk serupa dengan Hukum Gravitasi.



Gerak Planet Dan Kecepatan Planet


Pada pertemuan sebelumnya kita sudah mempelajari tentang hukum gravitasi dan Hukum Kepler. Kedua hukum ini, dapat kita gunakan dalam mengamati pergerakan planet dalam tata surya. Hukum Pertama Kepler menyatakan bahwa semua planet bergerak  mengeliling matahari dengan lintasan berbentuk elips dan matahari terletak pada saah satu titik fokus elips tersebut. Berarti dapat kita ketahui bahwa semua planet bergerak mengitari matahari.

planet dan satelit bisa mengitari matahari karena sebenarnya planet memiliki kecepatannya sendiri (kecepatan linier orbital). Karena adanya gaya gravitasi matahari, planet secara alami akan bergerak lurus akan membelokkan geraknya terus menerus oleh gravitasi matahari. Kecepatan planet besarnya tidak berubah-ubah, tetapi arahnya selalu berubah. Oleh sebab itu planet mengalami percepatan sentripetal akibat gaya gravitasi matahari yang bertindak sebagai percepatan sentripetalnya. Adanya percepatan sentripetal ini menyebakan planet tidak jatuh ke matahari.

Gambar 14. Analisis Gaya Sentripetal Planet – Matahari

Hukum Ketiga Kepler T2
/ r3
= k  dari analisis data tanpa adanya penjelasan dari k secara matematis. Dengan munculnya Hukum Gravitasi Newton, maka Hukum Ketiga Kepler dapat terbukti kebenarannya. Newton memporoleh nilai k dengan cara menyamakan gaya gravitasi dengan gaya sentripetal pada
planet
dan
satelit. Persamaan nya telah terbukti pada materi sebelumnya mengenai kesesuaian Hukum Ketiga Kepler tentang gerak planet




Kecepatan Planet


Seperti yang sudah jelas sebelumnya bahwa planet memiliki kecepatan saat mengorbit matahari. Kita dapat menetukan kecepatan planet dengan cara




Kecepatan Satelit Mengorbit Bumi


Suatu benda yang bergerak mengelilingi benda lain yang bermassa lebih besar adalah planet dan satelit, misalnya bulan adalah satelit bumi. Sekarang banyak satelit buatan untuk keperluan komunikasi, militer, dan riset teknologi. Untuk menghitung kecepatan satelit dapat menggunakan kesesuaian hukum gravitasi Newton dengan Hukum ketiga Kepler. Anggap suatu satelit bermassa
m
bergerak melingkar mengelilingi bumi pada ketinggian
h
dari permukaan bumi. Massa bumi
M
dan jari-jari bumi
R. Anda tinjau gerakan satelit dari pengamat di bumi. Di sini gaya yang bekerja pada satelit adalah gaya




Menghitung Jarak Orbit Satelit Geostasioner


Apabila satelit berada pada jarak
r
dari pusat bumi, maka kelajuan satelit saat mengorbit bumi dapat dengan menyamakan gaya gravitasi satelit dan gaya sentripetalnya.



T adalah periode satelit mengelilingi Bumi, yang besarnya sama dengan periode rotasi bumi. T = 1 hari = 24 jam = 86.400 sekon



Kecepatan Lepas

Jadi ketinggian satelit adalah 4,23 x 107
m dari pusat bumi atau 36.000 km di atas permukaan bumi.
Kecepatan lepas
adalah kecepatan minimum suatu benda agar saat benda tersebut terlemparkan ke atas tidak dapat kembali lagi. Kecepatan lepas menempatkan satelit buatan pada orbitnya atau pesawat ruang angkasa. Besarnya kecepatan lepas suatu benda sangat erat kaitannya dengan energi potensial gravitasi yang terjadi oleh benda tersebut. Besar kecepatan lepas dari hukum kekekalan energi adalah :



Kecepatan Lepas

Jadi ketinggian satelit adalah 4,23 x 107
m dari pusat bumi atau 36.000 km di atas permukaan bumi.
Kecepatan lepas
adalah kecepatan minimum suatu benda agar saat benda tersebut dilemparkan ke atas tidak dapat kembali lagi. Kecepatan lepas sangat dibutuhkan untuk menempatkan satelit buatan pada orbitnya atau pesawat ruang angkasa. Besarnya kecepatan lepas yang diperlukan oleh suatu benda sangat erat kaitannya dengan energi potensial gravitasi yang dialami oleh benda tersebut baik palnet dan satelit. Besar kecepatan lepas dirumuskan dari hukum kekekalan energy.


REFERENSI :

Bob Foster.2006. Fisika Terpadu Untuk SMA/MA Kelas XI Semester1.Erlangga:
Jakarta

Marthen Kanginan.2014.Fisika 2 Untuk SMA/MA Kelas XI.Erlangga:Jakarta.

Setya Nurachmandani.2009. Fisika 2 Untuk SMA/MA Kelas X KTSP.BSE.Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Suparno tri widodo. 2009. Panduan Pembelajaran Fisika Kelas X Untuk SMA dan MA. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional

Muhammad parchani Rasyid. 2013. Buku Guru Kajian Konsep Fisika 1 Untuk Kelas X SMA dan MA. Solo: PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri

Buku Fisika untuk SMA X KTSP 2006

Periode Satelit Mengorbit Suatu Planet Tergantung Pada

Sumber: https://warstek.com/hukum-gerak-planet-dan-satelit/

Check Also

Harga Beras 10 Kg Di Pasar

Harga Beras 10 Kg Di Pasar 4 menit Kamu pasti sudah sering sekali mendengar ungkapan, …