Soal 1 Sebuah satelit bumi mengorbit setinggi 3600 km diatas permukaan bumi. Jika jari jari bumi 6400 km dan gerak satelit dianggap melingkar beraturan. Tentukan kelajuan satelit tersebut! Jawab: Gaya tarik menarik antara satelit dan Bumi diberikan oleh F = GmM/r2 Dengan m = massa satelit, M = massa satelit, dan r = jarak dari pusat bumi ke satelit Karena satelit mengitasi Bumi, maka satelit akan mengalami gaya sentripetal yang arahnya menuju pusat Bumi yang besarnya adalah Fs = mv2/r Agar satelit tetap mengorbit pada lintasan melingkar maka gaya gravitasi harus berperilaku sebagai gaya sentripetal, sehinggaGmM/r2 = mv2/r GM/r = v2 Karena r = R + h, dengan R = jari-jari Bumi = 6400 kg dan h = posisi satelit dari permukaan planet = 3600 km = ½ R, maka r = 3R/2, sehingga v2 = GM/r = GM/(3R/2) = 2GM/3R v = [2GM/3R]1/2 ingat bahwa percepatan gravitasi besarnya diberikan oleh g = GM/R2 maka persaamaan kecepatan di atas dapat diubah menjadi v = [2gR/3]1/2 = [2 x 10 m/s2 x 6400 x 103 m/3]1/2 = 6400 m = 6,4 km Soal 2 Dua buah satelit A dan B mengorbit sebuah planet yang sama dengan jari-jari orbitnya masing-masing berurutan R dan 2R. Jika kecepatan orbit satelit A adalah v maka tentukan kecepatan orbit satelit B. Jawab: Kecepatan gerak satelit diberikan oleh v = (GM/r)1/2 dengan r = jari-jari orbit atau posisi satelit ke pusat Bumi, maka Perbandingan kecepatan satelit A yang memiliki jari-jari orbit r = R dan satelit B yang memiliki jari-jari orbit 2R adalah vA/vB = (rB/rA)1/2 v/vB = (2R/R)1/2 vB = v/√2 Soal 3 Berapa seharusnya satelit geo-sinkron berada di atas permukaan bumi? Satelit ini kegunaannya sudah dijelaskan di atas. G = konstanta gravitasi umum = 6,67 x 10-11 N m2/kg2 ME = massa bumi = 5,97 x 1024 kg T = periode rotasi satelit = periode rotasi bumi = 24 jam = 24 (3600 sekon) = 86.400 sekon = 8,64 x 104 detik. Solusi Dengan menggunakan
Soal 4 Sebuah satelit mengorbit Bumi dengan gerak melingkar beraturan dan periodenya 24 jam. Karena itu, secara langsung satelit selalu berada di atas titik yang sama di Bumi. (a) Jelaskan mengapa orbit satelit harus terletak di bidang yang melibatkan pusat bumi dan (b) tentukan radius orbit (g = 9,8 m/s2; 24 jam = 8,64 x 104 detik; jari-jari bumi = 6,4 x 106 m) Jawab: (a) Penyebab satelit dapat menempuh lintasan melingkar adalah gaya gravitasi yang dikerjakan bumi pada satelit yang berperilaku sebagai gaya sentripetal. Gaya sentripetal ini selalu berarah menuju pusat bumi. Karena bumi adalah bola seragam maka orbit geo–sinkron haruslah terletak pada suatu bidang yang melibatkan pusat bumi.
(b) jari-jari orbit satelit adalah
Soal 5 Periode bulan mengelilingi matahari 27,3 hari. Jika percepatan akibat gravitasi bumi di permukaan bumi adalah 9,8 m/s2 dan jari-jari bumi 6400 km. Hitung jarak bulan ke bumi. Solusi: Diketahui Tm = 27,3 hari = 2,36 x 106 s; gE = 9,8 m/s2 dan RE = 6,4 x 106 m. kita peroleh
Page 2
Jari-jari bumi 6,4 x 106 m, sedangkan percepatan gravitasi di permukaan adalah 9,8 m/s². sebuah satelit mengorbit pada ketinggian r dari permukaan bumi. besar kecepatan satelit agar keluar dari orbit dan meninggalkan bumi adalah:
Jawabannya adalah c. 7,9x 103 m/s². Jari-jari bumi 6,4 x 106 m, sedangkan percepatan gravitasi di permukaan adalah 9,8 m/s². sebuah satelit mengorbit pada ketinggian r dari permukaan bumi. besar kecepatan satelit agar keluar dari orbit dan meninggalkan bumi adalah 7,9x 103 m/s². Penjelasan dan Pembahasan Jawaban a. 2,6 x 103 m/s² menurut saya ini salah, karena sudah menyimpang jauh dari apa yang ditanyakan. Jawaban b. 5,6 x 103 m/s² menurut saya ini juga salah, karena setelah saya cek di situs ruangguru ternyata lebih tepat untuk jawaban pertanyaan lain. Jawaban c. 7,9x 103 m/s² menurut saya ini yang benar, karena sudah tertulis dengan jelas pada buku dan catatan rangkuman pelajaran. Jawaban d. 4,6 x 103 m/s² menurut saya ini malah 100% salah, karena tadi saat coba cari buku catatan, jawaban ini cocok untuk pertanyaan lain. Kesimpulan Dari penjelasan dan pembahasan diatas, bisa kita simpulkan bahwa pilihan jawaban yang paling benar adalah c. 7,9x 103 m/s².. Jika masih ada pertanyaan lain, dan masih bingung untuk memilih jawabannya. Bisa tulis saja dikolom komentar. Nanti saya bantu memberikan jawaban yang benar. Lihat juga kunci jawaban pertanyaan berikut:
You're Reading a Free Preview Dua besaran fisika yg rumusnya berbeda tapi dimensinya sama 2 Tuliskan dimensi dari besaran implus 2 buah bejana A dan B identik diisi dengan volume yang sama 0,1 liter namun zat cair yang berbeda jika perbandingan tekanan A dan B dasar bejana adala … Udara bertekanan memasuki sebuah alat penukar kalor aliran berlawanan yang beroperasi dalam keadaan tunak pada 610 K., 10 Bar, dan keluar pada 860 K., … Jika pada referigator mengalami siklus yaitu pada kompresor udara masuk dengan keadaan tunak yang bertekanan 1 kg/cm², 20 °C dengan aliran Volumetrik … Seorang anak berjalan ke timur sejauh 6 m kemudian berbelok ke arah selatan sejauh 8 meter kembaran vektor perjalanan tersebut adalah jika AB-BC=4cm, q=2x10[tex]2 \times {10}^{ - 7} [/tex]tentukan gaya yg bekerja pada muatan di titik B kunci jawaban IPA kelas 10 halaman 203 kurikulum merdeka tabel berikut menyatakn hubungan antara kuat arus(i),hambatan(r),dan tegangan(v) dari data teesebut dapat disimpulkan bahwa kuat arus listrik ....a.se … Tentukan hasil operasi pangkat dua dan perhitungan akar dengan notasi ilmiah data berikut A.(0,000350)pangkat2 B.(0,00106)pangkat2 C.(3,50)pangkat2 D. … |