Benda P dan Q terpisah sejauh 25 cm. Massa masing-masing

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

Benda P dan Q terpisah sejauh 25 cm. Massa masing-masing benda adalah 12 ton dan 27 ton. Tentukan posisi benda 3 kg agar tidak dipengaruhi oleh gaya gravitasi benda P dan Q!

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Posisibenda R agartidak dipengaruhiolehgaya gravitasi benda P dan Q yaitu 0,1 m di kanan benda P dan 0,15 m di kiri benda Q.

Penjelasan dengan langkah-langkah

Diketahui pada soal benda terdapat dua buah benda yaitu benda P dan Q yang berjarak 25 cm dan masing-masing mempunyai massa yang berbeda. Jika ditambahkan benda kita misalkan benda R sebesar 3 kg, maka ditanyakan posisi benda R agar tidak dipengaruhi oleh gaya gravitasi benda P dan Q. Perlu kita ingat bahwa benda yang menghasilkan resultan gaya gravitasiyangbernilai nol yaitu gaya gravitasi yang dihasilkan benda pertama harus sama dengan gaya gravitasi yang dihasilkan oleh benda kedua.

∑F = 0

F1 + F2 = 0

F1 = -F2

Tanda minus pada gaya F2 menunjukkan arah gayanya yang berlawanan dengan gaya F1, akan tetapi hasil atau nilai gayanya sama. Sehingga pada soal ini dapat kita lakukan perhitungan.

Diketahui :

r PQ = 25 cm = 0,25 m

r PR= x m

r QR = (0,25 – x) m

mP = 12 ton = 12.000 kg

mR = 3 kg

mQ = 27 ton = 27.000 kg

G = 6,672 x  10^{-11} \frac{Nm^{2} }{kg^{2} }

Ditanya : posisi benda R agar tidak dipengaruhi gaya gravitasi benda P dan Q

Jawab :

  • Langkah 1 : Mencari masing-masing gaya gravitasi antara benda P dan R serta benda Q dan R

F(PR) = G \frac{mP x mR}{rPR^{2} }

F(PR) = G \frac{12.000 kg x 3 kg}{x^{2} }

F(PR) = G \frac{36.000}{x^{2} }

F(QR) = G \frac{mQ x mR}{rQR^{2} }

F(QR) = G \frac{27.000 kg x 3 kg}{(0,25-x)^{2} }

F(QR) = G \frac{81.000}{(0,25-x)^{2} }

  • Langkah 2 : mencari posisi benda R agar tidak terpengaruhi gaya gravitasi oleh benda P dan benda Q

F(PR) = F(QR)

G \frac{36.000}{x^{2} } = G \frac{81.000}{(0,25-x)^{2} }

\frac{4}{x^{2} } = \frac{9}{(0,25-x)^{2} }

4(0,0625-0,5x+x²) = 9x²

0,25 -2x +4x² = 9x²

-5x² -2x + 0,25 = 0

(x+0,5) (x-,01)

x = -0,5 dan x = 0,1

x yang bernilai negatif tidak memenuhi karena jarak tidak bisa bernilai negatif, sehingga nilai dari x yaitu 0,1 m, maka

r PR= x m

r PR= 0,1 m

r QR = (0,25 – x) m

r QR = (0,25 – 0,1) m

r QR = 0,15 m

Sehingga agar benda R tidak dipengaruhi oleh benda P dan benda Q, maka posisi benda P yaitu diletakkan di sebelah kanan benda P yang berjarak 0,1 m dan di sebelah kiri benda Q yang berjarak 0,15 m.

Pelajari lebih lanjut

Materi tentang gaya gravitasi diantara dua benda, pada : yomemimo.com/tugas/51168415

#BelajarBersamaBrainly #SPJ1

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Wisda04 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: Mon, 15 Aug 22