Gravitasi dikembangkan oleh Isaac Newton yang terkenal dengan hukum gravitasi universalnya.Namun, dalam penerapan konsep gravitasi dalam kehiduupan-sehari- hari, terjadi niskonsepsi. Hal ini bisa disebabkan sulit untuk membuat pembelajaran dengan metoda eksperimen, terutama dalam membahas planet-planet yang berukuran besar.
Miskonsepsi yang muncul dalam fisika yang berhubungan dengan
gravitasi.
Berikut ini adalah beberapa moskonsepsi yang muncul dalam pembelajaran fisika:1. Bulan tidak jatuh. (The moon is no falling).
2. Bulan tidak jatuh bebas. (The moon is no free fall).
3. Gaya yang bekerja pada apel tidak sama dengan gaya yang bekerja pada bulan. (The
force that acts on apple is not same as force that acts on the moon).
4. Gaya gravitasi adalah sama terhadap seluruh benda yang jatuh. (The gravitational force is
the same on all falling bodies).
5. Tidak ada gaya gravitasi di ruang angkasa. (There are no gravitational in space).
Tinjauan Teoritis
1. Massa
Newton menggunakan massa sebagai sinonim jumlah zat.Lebih tepatnya, massa adalah ukuran inersia suatu benda. Jika massa suatu benda Lebih besar, maka lebih sulit pula untuk mengubah geraknya. Lebih sulit untuk membuat benda diam bergerak, menambah kecepatan benda, mengurangi kecepatan benda, ataupun memmbuat benda diam.
Hukum II Newton dinyatakan sebagai berikut:
Percepatan sebuah benda berbanding lurus denngan resultan gaya yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massa benda. Arah percepatan sama dengan arah resultan gaya yang bekerja padanya.
Istilah massa dan berat sering disamakan. Berat merupakan gaya, gaya gravitasi yang bekerja pada benda. Berat benda di bumi arahnya menuju pusat bumi
w = mgdi mana:
w = berat;
g = percepatan gravitasi;
4. Dinamika gerak melingkar
Gerak melingkar beraturan Benda yang bergerak membentuk lingkaran harus memiliki untuk mempertahankan geraknya dalm lingkaran itu, dengan demikian,diperlukan gaya total untuk memberinya percepatan sentripetal.besar gaya yang dibutuhkan dapat dihitung menggunakan hukum II newton untuk komponen radial,
Gerak melingkar dengan laju konstan dengan laju konstan terjadi jika gaya total pada benda yang mdiberikan menuju pusat lingkaran. Jika gaya total, tidak diarahkan menuju pusat melainkan sebuah sudut tertentu, gaya tersebut mempunyai dua komponen. Komponen yang diarahkan menuju pusat lingkaran yang menyebabkan percepatan sentripetal dan komponen tangen terhadap lingkaran yang menyebabkan percepatan tangensial.5.Hukum Newton tentang gravitasi
Hukum gravitasi universal yang dikemukakan oleh newton bisa dinyatakan sebagai berikut:
Semua benda di dunia ini menarik semua partikel lain dengan gaya yang berbanding lurus dengan hasil kali massa partikel-partikel itu dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak diantara keduanya. Gaya ini bekerja sepanjang garis yang menghubungkan kedua partikel itu.
Pembahasan
1. Bulan tidak jatuh. (The moon is no falling).
Dalam waktu yang lama, bila kita lihat dari bumi, bulan itu selalu bergerak dari timur ke barat, seolah-olah selalu memiliki jarak yang sama terhadap bumi. Hal ini bisa menimbulkan asumsi bahwa bulan tidak jatuh. Sebagaimana kita ketahui, orbit bulan itu tidak berbentuk lingkaran sempurna, melainkan elips . Dengan bentuk lintasan seperti ini, maka ada kalanya bulan berada lebih dekat ke bumi dan ada pula kalanya berada lebih jauh dari bumi. Bulan akan jatuh ke bumi karena adanya gaya gravitasi yang memunculkan perccepatan, namun dengan adanya gerak melingkar yang dilakukan bulan, menyebabkan adanya percepatan tangensial, sehingga bulan tidak sampai ke bumi.
2. Bulan tidak jatuh bebas. (The moon is no free fall).
Konsep yang benar adalah, Bulan mendekat ke bumi dan menjauh karena perbedaan gaya yang bekerja pada bulan. Bulan mendekat dan menjauh dengan percepatan tertentu, sehingga dapat disebut gerak jatuh bebas.
3. Gaya yang bekerja pada apel tidak sama dengan gaya yang bekerja pada bulan. (The force that
acts on apple is not same as force that acts on the moon).
Pada apel bekerja gaya gravitasi bumi yang disebut berat apel, yang besarnya ditentukan oleh besarnya massa bumi, besarnya massa apel dan jarak antara apel dengan pusat bumi. Pada bulan, juga bekerja gaya gravitasi bumi yang besarnya juga ditentukan oleh massa bumi, massa bulan dan jarak dari bumi. Jadi, besaran-besaran yang mempengaruhi besar gaya gravitasi antara bumi dengan bulan dan bumi apel adalah massa masing-masing benda dan jarak kedua benda. Dapat disimpulkan bahwa gaya yang bekerja pada apel sama dengan gaya yang bekerja pada bulan.
4. Gaya gravitasi adalah sama terhadap seluruh benda yang jatuh. (The gravitational force is the
same on all falling bodies).
Besarnya gaya gravitasi dipengaruhi oleh massa benda, semakin besar massa benda, semakinbesar pula gaya gravitasi yang bekerja pada benda tersebut, begitu pula sebaliknya, semakin kecil massa benda, semakin kecil pula gaya gravitasi yang bekerja pada benda tersebut. Ketika suatu benda dijatuhkan dari suatu ketinggian, maka besarnya gaya gravitasi yang mempengaruhinya sebanding dengan massa benda tadi. Jadi, gaya gravitasi tidak selalu sama terhadap benda yang jatuh. Namun, jika gesekan udara diabaikan maka percepatan benda yang jatuhlah yang sama, bukan gaya gravitasi yang bekerja pada benda tersebut.
5. Tidak ada gaya gravitasi di ruang angkasa. (There are no gravitational in space).
Adanya fenomena bahwa astronot dapat melayang-layang di ruang angkasa, bisa memunculkan miskonsepsi seakan-akan tidak ada gaya gravitasi yang bekerja pada astronot tersebut. Selain itu, jauhnya jarak dari bumi membuat juga bisa memunculkan miskonsepsi tidak ada gaya yang bekerja di ruang angkasa. Bila kita tinjau hukum newton tentang gravitasi, dinyatakan bahwa gaya gravitasi itu berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda. Jadi, di ruang angkasa yang jauh sekalipun, tetap ada gaya gravitasi. Namun, besarnya gaya gravitasi ini sangat kecil karena jauhnya jarak dari bumi. Di samping itu, adanya pengaruh dari benda langit lainnya seperti bintang, planet lainnya, sehingga resultan dari gaya yang bekerja itu kecil.
Jadi, dapat disimpulkan bahwa di ruang angkasa itu ada gaya gravitasi
E. Kesimpulan
Dari pembahasan yang dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa- Bulan jatuh.
- Bulan jatuh bebas.
- Gaya yang bekerja pada apel sama dengan gaya yang bekerja pada bulan.
- Gaya yang bekerja antara bumi dengan benda lain yang terdapat di permukaan bumi sama dengan gaya yang bekerja antara bumi dengan benda langit. Namun, besarnya berbeda.
- Gaya gravitasi adalah tidak sama terhadap seluruh benda yang jatuh.
- Besar gaya gravitasi dipengaruhi oleh massa benda dan kuadrat jarak benda
- Ada gaya gravitasi di ruang angkasa.
- Di ruang angkasa yang jauh dari bumi, tetap ada gaya gravitasi bumi, hanya saja nilainya kecil karena kuadrat jaraknya akan semakin besar.
Sumber : Kuliah Analisis Materi Fisika
Post a Comment