Jika energi potensial gravitasi antara benda bermasa 50 kg sebesar

Berikut ini adalah pertanyaan dari aristasari201 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Jika energi potensial gravitasi antara benda bermasa 50 kg sebesar -5,5 x 10⁹ Joule. maka, potensial gravitasi pada benda tersebut sebesar ....​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Potensial gravitasi pada benda tersebut dapat dihitung menggunakan rumus:

U = mgh

dengan:

U = energi potensial gravitasi (dalam Joule)

m = massa benda (dalam kilogram)

g = percepatan gravitasi (dalam meter/detik^2)

h = ketinggian benda (dalam meter)

Namun, dalam soal hanya diberikan nilai energi potensial gravitasi (U) dan massa benda (m). Oleh karena itu, nilai ketinggian (h) tidak dapat langsung dihitung.

Kita tahu bahwa energi potensial gravitasi dapat dirumuskan sebagai:

U = G (m1 m2) / r

dengan:

U = energi potensial gravitasi (dalam Joule)

G = konstanta gravitasi universal (sekitar 6,674x10^-11 N.m^2/kg^2)

m1, m2 = massa benda-benda yang berinteraksi (dalam kilogram)

r = jarak antara kedua benda (dalam meter)

Dalam kasus ini, benda bermassa 50 kg berada di dekat permukaan bumi, sehingga jarak antara benda tersebut dengan bumi bisa dianggap sama dengan jari-jari bumi (r = 6.371 km). Kita asumsikan bahwa massa bumi jauh lebih besar dibanding massa benda tersebut, sehingga massa bumi dianggap tak terhingga.

Maka, energi potensial gravitasi dapat dihitung sebagai berikut:

U = G (m1 m2) / r

-5,5x10^9 J = 6,674x10^-11 N.m^2/kg^2 x 50 kg x M / 6.371.000 m

M = -5,5x10^9 J x 6.371x10^6 m / (6,674x10^-11 N.m^2/kg^2 x 50 kg)

M = -2,3125x10^16 m

Dalam hal ini, nilai potensial gravitasi pada benda tersebut menjadi tidak relevan karena diberikan dalam konteks energi potensial gravitasi. Namun, apabila diminta nilai ketinggian benda, maka ketinggian benda dapat dihitung sebagai berikut:

h = r - R

h = 6.371 km - (-2,3125x10^16 m)

h = 6.371 km + 2,3125x10^16 m

h = 2,3125x10^16 m

Jadi, ketinggian benda tersebut sekitar 23.125.000 km.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh maquin 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: Sun, 27 Aug 23