Fisika Dasar I (FI-321) Gravitasi

Transkripsi

1 Fisika Dasa I (FI-31) Topik hai ini Gavitasi

2 Inteaksi (Gaya) Fundaental di ala 1. Inteaksi Kuat. Inteaksi lektoagnetik 3. Inteaksi Leah 4. Inteaksi Gavitasi Meupakan inteaksi yang paling Leah Tidak Bepengauh/Diabaikan Dala Bahasan Fisika Patikel leente (assa sangat kecil) Sangat Bepengauh Dala Bahasan Tata Suya, Kosologi (lebih luas) (assa sangat besa)

3 Model Ala Seesta Ptoloeus (±140 M) Bui beada di pusat ala seesta, atahai dan bintang- bintang engelilingi bui Copenicus (±1543 M) Matahai dan bintang-bintang dia, sedangkan planet-planet teasuk bui beputa dala lingkaan engelilingi atahai Tycho Bahe ( M) dan Johannes Keple ( M) 1. Seua planet begeak dala obit elips dengan atahai di salah satu fokusnya. Gais yang enghubungkan tiap planet ke atahai enyapu luasan yang saa dala waktu yang saa 3. Kuadat peioda dai setiap planet sebanding dengan pangkat tiga dai jaak planet tesebut ke atahai Dikenal dengan Huku Keple

4 Huku I Keple Seua planet begeak dala obit elips dengan atahai di salah satu fokusnya Benda yang teikat benda lain oleh gaya bebentuk invese squae law akan begeak dala lintasan elips (salah satunya, keungkinan lain adalah paabola dan hipebola) F G 1

5 Huku II Keple Gais yang enghubungkan tiap planet ke atahai enyapu luasan yang saa dala waktu yang saa Luas A-S-B dan C-S-D adalah saa Aphelion Peihelion P Akibatnya, V C atau V D lebih besa dai V A atau V B

6 Huku III Keple Kuadat peioda dai setiap planet bebanding luus dengan pangkat tiga dai jaak planet tesebut ke atahai T 3 4 π K dengan K Untuk obit yang engelilingi atahai, K M.97x10-19 s / 3 K tidak begantung assa planet

7 Huku Keple (lanjutan) Newton keudian enunjukkan bahwa huku ini adalah konsekuensi dai gaya gavitasi antaa dua benda besaaan dengan huku geak Newton

8 Huku Newton tentang Gavitasi Uu Setiap patikel dala ala seesta enaik patikel lain dengan gaya yang bebanding luus dengan pekalian assanya dan bebanding tebalik dengan kuadat jaak anta eeka G adalah konstanta gavitasi G x N ² /kg² F F 1 1 G G ( ˆ ( ˆ 1 1 ) )

9 Konstanta Gavitasi Ditentukan secaa ekspeien Heny Cavendish 1798 Bekas cahaya dan cein ebuat jelas geak

10 Hk III Keple Hk.Gavitasi Newton : F Hk.II Newton tentang Geak (Obit Lingkaan): F a v v dengan v π T T 4π 3

11 Medan Gavitasi Bui Besa gaya pada b oleh Bui: F b Besa edan gavitasi bui adalah besa gaya gavitasi pada b oleh Bui dibagi dengan b : F g () b Catt: > R Bagaiana jika < R! PR Buktikan bahwa jika bui bebentuk bola pejal hoogen, besa pecepatan gavitasi bui di <R seakin kecil.

12 Massa Gavitasi dan Massa Inesial Hk. Newton tentang Gavitasi Hk. Newton tentang Geak F G F I a Gaya pada benda beassa dipeukaan bui adalah F G Hasil kspeien G ekivalen dengan I Jadi pecepatan benda beassa dipeukaan bui adalah a F I G I Dasa Pinsip kivalensi dala Teoi Relativitas Uu instein

13 negi Potensial Gavitasi Gaya Gavitasi adalah Gaya Konsevatif!!! Dapat didefinisikan Fungsi negi Potensial Gavitasi U() Bila patikel beassa dipindahkan dai suatu posisi awal 1 ke suatu posisi akhi, aka peubahan enegi potensialnya adalah ) U U( ) U(1 W 1 1 Pilih U ( 1 R ) 0 di peukaan bui U() U aks R R gr R gy dengan y R dan > R ) Pilih U ( 1 ) 0 di jauh tak hingga U()

14 Laju Lepas Laju lepas adalah laju yang dibutuhkan sebuah benda untuk encapai uang angkasa dan tidak kebali 1 v v esc esc U R aks R Untuk bui, v esc adalah sekita 11. k/s Cat, v tidak begantung assa benda

15 negi Total dan Obit negi Total () negi Potensial (U) + negi Kinetik (K) U( ) K 1 v < 0, siste teikat 0, siste tak teikat > 0, siste tak teikat Obit: Lingkaan dan lips Obit: Paabola Obit: Hipebola