Berikut ini adalah pertanyaan dari febriantisinaganatas pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas
B. Pusat massa sistem berjarak 25 kali lebih dekat ke bintang A daripada ke bintang B C. Pusat massa sistem berjarak 15 kali lebih dekat ke bintang B daripada ke bintang A D. Pusat massa sistem berjarak 10 kali lebih dekat ke bintang A daripada ke bintang B E. Pusat massa sistem berjarak 5 kali lebih dekat ke bintang A daripada ke bintang B
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
Hukum gravitasi newton adalah setiap partikel di alam semesta ini akan mengalami gaya tarik satu dengan yang lain. besar gaya tarik-menarik ini berbanding lurus dengan massa masing-masing benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.
Pembahasan:
Kita dapat menggunakan hukum gravitasi Newton untuk menyelesaikan masalah ini:
F = G * m1 * m2 / r^2
dimana:
- F = gaya gravitasi antara dua benda (dalam hal ini, bintang A dan B)
- G = konstanta gravitasi (nilai tetap)
- m1 = massa benda pertama (dalam hal ini, bintang A)
- m2 = massa benda kedua (dalam hal ini, bintang B)
- r = jarak antara kedua benda
Kita juga tahu bahwa pusat massa sistem bintang ganda terletak pada jarak r_cm dari bintang A dan jarak (r - r_cm) dari bintang B, dimana r_cm adalah jarak antara pusat massa sistem dan bintang A.
Dari persamaan di atas, kita dapat menghitung gaya gravitasi antara kedua bintang:
- F = G * m_A * m_B / r^2
Kita juga tahu bahwa gaya gravitasi antara kedua bintang harus sama dengan massa total sistem dikalikan dengan percepatan gravitasi:
- F = m_total * a_gravity
Untuk menghitung massa total sistem, kita dapat menggunakan rasio massa antara bintang A dan B:
- m_A / m_B = 5 / 1
- m_total = m_A + m_B = 5m_B + m_B = 6m_B
Jadi, kita dapat menuliskan:
- G * m_A * m_B / r^2 = 6m_B * a_gravity
Simplifikasi:
- G * m_A / r^2 = 6a_gravity
Selanjutnya, kita dapat menggunakan persamaan ke-2 untuk menghitung jarak r_cm:
- F = G * m_A * m_B / r_cm^2
- F = m_total * a_gravity
- G * m_A * m_B / r_cm^2 = 6(m_A + m_B) * a_gravity
- r_cm^2 = G * (m_A + m_B) / 6a_gravity
- r_cm = sqrt(G * (m_A + m_B) / 6a_gravity)
Kita juga dapat menuliskan jarak antara pusat massa sistem dengan bintang B:
- r - r_cm = r / (1 + m_A / m_B) - r_cm
- r - r_cm = r / (1 + 5) - r_cm
- r - r_cm = r / 6 - r_cm
- r - r_cm = (5/6) * r_cm
- r = r_cm + (5/6) * r_cm
- r = (11/6) * r_cm
Jadi, jawaban yang benar adalah C. Pusat massa sistem berjarak 15 kali lebih dekat ke bintang B daripada ke bintang A.
Pelajari Lebih lanjut
Pelajari lebih lanjut materi tentang Tuliskan bunyi hukum gravitasi newton yomemimo.com/tugas/9459235
#BelajarBersamaBrainly#SPJ1
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh mohhan86 dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.
Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact
Last Update: Sat, 01 Jul 23