BAB II. HUKUM GRAVITASI NEWTON

III.SOAL

1.      Jika percepatan gravitasi dipermukaan bumi 9,8 m/s2, berapakah percepatan gravitasi di suatu  tempat yang mempunyai jarak R dari permukaan bumi dimana R adalah jari-jari bumi.

Diket : h = R

g= 9,8 m/s2

Dit : g’=.......?

A. 63 m/s2                  

B. 58 m/s2                  

C.2,45m/s2

D. 1.2 m/s2

E. 3.4 m/s2

Jawaban : C.2,45m/s2

2.      Berapa besar gaya gravitasi antara seorang siswa bermassa 40 kg dengan seorang siswi bermassa 30 kg yang berjarak 2 meter ? konstanta gravitasi umum = 6,67 x 10^-11 N m² / kg²
Pembahasan

Soal ini berkaitan dengan hukum Gravitasi Newton
Diketahui :
m₁ = 40 kg, m₂ = 30 kg, r = 2 m, G = 6,67 x 10^-11 N m² / kg²
Ditanya : besar gaya gravitasi (F) ?

A.     5.4 x 10^-11  N                    D. 2 x 10^{-8 N}

B.     8 x 10^-8 N                          E. 4 x 10^-7 N

C.     7 x 10^-10 N

Jawaban : D. 2 x 10^{-8 N}

3.       Berapa besar gaya gravitasi antara bumi dan bulan ?

A.     1,9 x 10²⁰ N                       D. 2 x 10²¹ N

B.     5 x 10¹⁹ N                          E. 4 x 10²⁰ N

C.     6 x 10²⁰ N

Jawaban : A. 1,9 x 10²⁰ N

4.      Berapakah besar gaya gravitasi yang bekerja pada sebuah pesawat ruang angkasa yang bermassa 2500 kg dan mengorbit bumi denganjari-jari orbit 13 x 106 m?

A. 3400 N

B. 5900 N

C. 6400 N

D. 7200 N

E.1800 N

Jawaban : B. 5900 N

5.  Hitunglah besar gaya gravitasi yang terjadi antara bumi dan bulan ? Diketahui massa bumi ma = 6,0 x 108kg, massa bulan mb = 7,4 x 1022kg , dan jarak bumi ke bulan r ab = 3,8 x108m.

A. 2,1 x 10²⁰ N                       

B. 5 x 10¹⁹ N   

C. 6 x 10²⁰ N

D. 2 x 10²¹ N

E. 4 x 10²⁰ N

Jawaban : A. 2,1 x 10²⁰ N

6. Berapakah besar percepatan bulan yang mengorbit bumi?

A. 0,0028 m/s2

B. 0,03 m/s2

C. 0,008 m/s2

D. 0,01 m/s2

E. 0,6 m/s2

Jawaban : A. 0,0028 m/s2

7. Berapakah besar percepatan gravitasi di suatu titik yang terletak pada jarak 3,0 m dari sebuah benda bermassa 15 kg ?

A. 3,2 x 10^-10 m/s2

B. 2 x 10^-10  m/s2

C. 1,11 x 10^-10  m/s2

D. 5 x 10^-10 m/s2

E. 9 x 10^-10  m/s2

Jawaban : C. 1,11 x 10^-10  m/s2

8.  Pernyataan-pernyataan berikut terkait dengan gaya gravitasi antara dua buah planet.
(1) sebanding dengan kuadrat jarak kedua planet
(2) sebanding dengan kuadrat massa kedua planet
(3) berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua planet
(4) berbanding lurus dengan perkalian massa kedua planet

Pernyataan di atas yang benar adalah....
A. 1 dan 2
B. 2 dan 3
C. 3 dan 4
D. 1 dan 3
E. 1 dan 4

Jawaban : B. 2 dan 3

9. Tiga buah titik massa yang membentuk segitiga sama sisi berinteraksi seperti diperlihatkan oleh gambar berikut.

Jika besar gaya gravitasi yang timbul akibat interaksi masing-masing titik massa adalah F newton, maka resultan gaya gravitasi yang bekerja pada salah satu titik massa sebesar....newton
A. 0,5 F√2
B. 0,5 F√3
C. 0,5 F√6
D. F√2
E. F √3

Jawaban : B. 0,5 F√3

10.  Sebuah benda yang diletakkan dipermukaan bumi yang berjari-jari R memiliki berat 450 N. Jika benda diletakkan pada ketinggian 2R dari permukaan bumi, maka berat benda menjadi....
A. 450 N
B. 300 N
C. 150 N
D. 90 N
E. 50 N

Jawaban : B. 300 N

11.  Sebuah benda yang diletakkan dipermukaan bumi yang berjari-jari R memiliki berat 1.000 N. Jika benda diletakkan pada ketinggian ³/₂ R dari permukaan bumi, maka berat benda menjadi....
A. 1.500 N
B. 1.000 N
C. 450 N N
D. 160 N
E. 75 N

Jawaban : A. 1.500 N

12.  Sebuah benda saat di bumi memiliki berat w. Jika berat benda diukur di suatu planet yang massanya 3 kali massa bumi dengan jari-jari 2 kali jari-jari bumi, maka berat benda menjadi......w
A. 1/2
B. 2/3
C. 3/4
D. 3/2
E. 4/3

Jawaban : D. 3/2

13. Besar percepatan gravitasi di permukaan bumi adalah 10 m.s⁻². Besar percepatan gravitasi di suatu tempat 2R dari permukaan bumi adalah....
A. 1,67 m.s⁻²
B. 2,33 m.s⁻²
C. 2,67 m.s⁻²
D. 3,33 m.s⁻²
E. 3,67 m.s⁻²   

Jawaban : E. 3,67 m.s⁻²

14.  Sebuah satelit bermassa m diluncurkan vertikal ke atas dengan kecepatan awal ν dari permukaan bumi yang berjari-jari R. Jika percepatan gravitasi di permukaan bumi adalah g, maka besar kecepatan awal yang harus dimiliki satelit agar tidak jatuh kembali ke bumi adalah....
A. √(5gR) 
B. √(4gR) 
C. √(3gR) 
D. √(2gR) 
d. √(gR) 

Jawaban : D. √(2gR) 

15.  Sebuah satelit mengorbit setinggi 3.600 km di atas permukaan bumi. Bila jari-jari bumi 6.400 km dan gerak satelit dianggap melingkar beraturan maka kelajuan satelit tersebut adalah....
A. 6,4 km.s⁻¹
B. 64 km.s⁻¹
C. 640 km.s⁻¹
D. 6.400 km.s⁻¹
E. 64.000 km.s⁻  

Jawaban : C. 640 km.s⁻¹

16.  Dua buah planet terpisah sejauh d satu sama lain. Massa planet A adalah 4 kali massa planet B.

Letak titik C dimana resultan kuat medan gravitasi kedua planet nol berada pada jarak....
A. 1/3 d dari planet A
B. 2/3 d dari planet A
C. 1/2 d dari planet A
D. 3/4 d dari planet A
E. 3/5 d dari planet A

Jawaban : D. 3/4 d dari planet A

17.  Dua buah planet A dan B mengorbit mengitari matahari. Perbandingan antara jarak planet A dan planet B ke matahari adalah 1 : 4. Jika periode planet A mengelilingi matahari adalah 88 hari maka periode planet B adalah....
A. 850 hari
B. 825 hari
C. 724 hari
D. 704 hari
E. 500 hari

Jawaban : A. 850 hari

18.  Jika perbandingan jarak planet X ke matahari dengan jarak bumi ke matahari adalah 9 : 1, maka periode planet X mengitari matahari adalah....
A. 3 tahun
B. 6 tahun
C. 9 tahun
D. 18 tahun
E. 27 tahun

Jawaban : B. 6 tahun

19.  Dua planet P dan Q mengorbit matahari. Apabila perbandingan antara jarak planet P dan planet Q ke matahari adalah 4 : 9 dan periode planet P mengelilingi matahari 24 hari, maka periode planet Q mengelilingi matahari adalah....
A. 51 hari
B. 61 hari
C. 71 hari
D. 81 hari
E. 91 hari

Jawaban : D. 81 hari

20. Jika percepatan gravitasi di permukaan bumi adalah g dan percepatan gravitasi pada ketinggian tertentu di atas permukaan bumi adalah g', berapakah percepatan gravitasi pada ketinggian R di atas permukaan bumi ? R adalah jari-jari bumi.

A.1/3 g

B.2/5 g

C.1/4 g

D.2/3 g

E. 3/5 g

Jawaban : C.1/4 g