Graviti

Dari Wikipedia bahasa Melayu

Graviti ialah daya tarikan di antara zarah-zarah yang besar. Graviti menentukan berat sesuatu objek daripada jisimnya.

Setakat ini, hukum graviti yang paling "berjaya" (tepat) ialah teori relativiti am (general relativity) oleh Albert Einstein. Walau bagaimanapun, Hukum Graviti Newton adalah lebih mudah dan cukup tepat untuk kebanyakan perkara, jadi ia lebih popular.

Jadual isi kandungan

[Sunting] Hukum Graviti Newton

Pada tahun 1687, Isaac Newton menerbitkan Hukum Graviti Newton (Law of Gravitation). Menurut beliau:

Semua jisim di alam semesta ini menarik antara sama satu lain dan daya yang bertindak adalah berkadar terus dengan hasil darab jisim-jisim itu dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara jisim-jisim itu.

Maka formula untuk daya graviti, F \, ialah:

F = \frac{Gm_1m_2}{r^2} \,

dimana

m \, ialah jisim objek
r \, ialah jarak antara jisim-jisim
G \, ialah pemalar graviti bersamaan dengan 6.673 \times 10^{-11} \,

[Sunting] Menentukan pemalar graviti

Untuk menentukan pemalar graviti, G\,, daya graviti diantara dua objek. Pada tahun 1798, Sir Henry Cavendish menggunakan neraca kilas untuk menentukan nilai pemalar graviti. Maka, dari eksperimen beliau, nilai pemalar graviti ialah:

G = 6.673(10) \times 10^{-11} N.m^2/kg^2\,

[Sunting] Berat

Berat, w\, ialah jumlah daya graviti yang bertindak ke atas sesuatu objek oleh objek-objek lain. Maka, berat sesuatu objek di permukaan bumi ialah

w = F_g = \frac{Gm_Em}{R_E^2} \,

dimana

m_E \, ialah jisim bumi
R_E \, ialah jejari bumi
m \, ialah jisim objek

Mengikut Hukum Newton Kedua,

w = mg = \frac{Gm_Em}{R_E^2} \,

maka

g = \frac{Gm_E}{R_E^2} = 9.8m/s^2\, adalah pecutan disebabkan oleh graviti

[Sunting] Tenaga Keupayaan Graviti

Kerja yang dilakukan graviti ialah

W_{grav} = \int_{r_1}^{r_2} F_r dr \,

dimana

F_r = \frac{-Gm_Em}{r^2}\,

maka

W_{grav} = -Gm_Em \int_{r_1}^{r_2} \frac{dr}{r^2} = \frac{Gm_Em}{r_2} - \frac{Gm_Em}{r_1} = U_1 - U_2 \,

maka tenaga keupayaan graviti ialah

U = \frac{-Gm_Em}{r} \,

Kerja yang dilakukan oleh graviti juga boleh ditulis

W_{grav} = Gm_Em\frac{r_1-r_2}{r_1r_2} \,

maka jika sesuatu objek menghampiri permukaan bumi dan dari persamaan pecutan graviti di atas

W_{grav} = mg(r_1 - r_2) \,
U = -W_{grav} = mg(r_2 - r_1) = mgh \,

[Sunting] Lihat juga