Jawaban:

Hukum Newton tentang gravitasi menyatakan bahwa setiap benda di alam semesta ini memiliki gaya tarik menarik dengan benda lainnya. Besar gaya tarik menarik tersebut dapat dirumuskan sebagai berikut.

F = G Mm / r²

dengan

F = gaya tarik menarik antara dua benda yang berinteraksi (N)

G = Tetapan gravitasi umum (6,67 X 10⁻¹¹ Nm²/kg²)

M = massa benda yang lebih besar (kg)

m = massa benda yang lebih kecil (kg)

r = jarak antara kedua benda (m)

Medan gravitasi adalah ruang di sekitar benda bermassa yang menyebabkan benda lain mengalami gaya gravitasi. Kuat medan gravitasi dapat dinyatakan dengan rumus sebagai berikut.

g = F /m = GM / r²

M = Massa benda yang menghasilkan percepatan gravitasi (kg)

r = jarak titik benda ke pusat massa

g = kuat medan gravitasi (m/s²)

Pembahasan

Perhatikan gambar di attachment!

Diketahui

Massa benda, m = 240 kg

Ketinggian benda, r = R + 3R = 4R

R = jari-jari bumi

Ditanya

Berat benda

Penyelesaian

Berat benda = gaya gravitasi dua benda

W = F = mg

Menentukan g pada ketinggian 3R, g₂

Kita gunakan g = g₁ = 9,8 m/s²

g₁ / g₂ = (GM / r₁²) / (GM / r₂²)

g₁ / g₂ = (1 / r₁²) / (1 / r₂²)

g₁ / g₂ = r₂² / r₁²

g / g₂ = (4R)² / R²

g / g₂ = 16 R²/R²

g₂ = 1/16 g

Menentukan berat benda pada jarak 4R, W

W = mg₂

W = m × 1/16 × g

W = 240 × 1/16 × 9,8

W = 147 N

Kesimpulan

Jadi, berat benda pada ketinggian tersebut adalah 147 N.