Soal Astronomi Bintang A dan B adalah suatu sistem bintang

Berikut ini adalah pertanyaan dari febriantisinaganatas pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Soal Astronomi Bintang A dan B adalah suatu sistem bintang ganda. Jika bintang A 5 kali lebih masif daripada B, maka jarak bintang A dari pusat massa relatif terhadap jarak B adalahA. Pusat massa sistem berjarak 10 kali lebih dekat ke bintang B daripada ke bintang A
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