Kumpulan Contoh Soal Gaya Gravitasi, Gaya berat serta Pembahasannya. Lengkap

Assalammualaikum wr.wb.

Halo teman-teman apa kabar? semoga dalam keadaan sehat wal afiat. amin ya rabbal alamin. Pada kesempatan kali ini masharist.com akan membagikan tentang Kumpulan Contoh Soal Gaya Gravitasi, Gaya berat serta Pembahasannya. Lengkap

Artikel kali ini akan dibagi menjadi tiga bagian. 

Bagian pertama, Contoh Soal dan Pembahasan Soal Gaya Gravitasi Gaya Berat. 

Bagian kedua. Contoh Soal dan Jawaban Soal Gaya Gravitasi Gaya Berat.

Bagian ketiga, merupakan latihan yang berbentuk essay

Semoga dengan latihan membantu teman-teman dalam belajar. Tetap semangat☺☝

 

Kumpulan Contoh Soal Gaya Gravitasi, Gaya berat serta Pembahasannya. Lengkap.

Gambar oleh Rick Brown dari Pixabay

Contoh Soal dan Pembahasan Soal Gaya Gravitasi Gaya Berat 

1. Roket diluncurkan vertikal ke atas dari muka bumi jika d adalah diameter bumi Tentukan berat roket ketika berada pada ketinggian 2 D dari permukaan bumi

Pembahasan:

Diketahui :
misalkan
r1 = R
r2 = R + 2d = R + 2 (2R) = 5R

Ditanyakan : berat roket ketika berada pada ketinggian 2d dari permukaan bumi (w2) =??

Jawabann :

g1 : g2 = G m / r1² : G m / r2²
g1 : g2 = 1/r1² : 1/r2²
g1 : g2 = 1/R² : 1/(5R)²
g1 : g2 = 1 : 1/25
g1 : g2 = 25 : 1
w1 : w2 = m . g1 : m . g2
w1 : w2 = g1 : g2
w1 : w2 = 25 : 1
w2 = (1/25) w1

Maka berat roket ketika berada pada ketinggian 2d dari permukaan bumi adalah 1/25 kali berat roket di permukaan bumi.

2. Seorang astronot memiliki berat 588 N ketika di bumi. Jika percepatan gravitasi bulan 1/6 kali percepatan gravitasi bumi, berat astronaut ketika di bulan .....N. (g = 9,8 m/s²)
a. 98
b. 99
c. 97
d. 95
e. 93
Pembahasan:

Diketahui :
misalkan
berat astronot di bumi = W1
berat astronot di bulan = W2
percepatan gravitasi di bumi = g1
percepatan gravitasi di bulan = g2 = 1/6 g1

Ditanyakan : berat astronaut ketika di bulan

Jawabann :

W1 : W2 = g1 : g2
588 : W2 = g1 : 1/6 g1
588 : W2 = 6 : 1
6 W2 = 588
W2 = 588/6 = 98 N

Maka berat astronaut ketika di bulan adalah 98 N

3. Berapa besar gaya gravitasi antara bumi dengan sebuah benda Yang berada diatas permukaan tanah? Jika massa bumi=5,97 x 10²⁴ kg, massa benda=1.000 kg,jari jari bumi=6,38 x 10⁶ meter
a. 9.783 Newton
b. 9.883 Newton
c. 9.983 Newton
d. 9.993 Newton
e. 9.888 Newton

Pembahasan:

Diketahui :

Massa Bumi = M = 5,97 x 10²⁴ kg
Massa Benda = m = 1000 kg
Jari - Jari Bumi = R = 6,38 x 10⁶ meter

Ditanyakan :
Gaya Gravitasi = F = ?

Penyelesaian :
F = G . M . m / R²
F = 6,67 x 10⁻¹¹ . 5,97 x 10²⁴ . 1000 / ( 6,38 x 10⁶ )²
F = 9.783 Newton

Maka besar gaya gravitasi antara bumi dengan sebuah benda Yang berada diatas permukaan tanah adalah 9.783 Newton

4. Sebutir buah kelapa mempunyai massa 2 kg berapakah berat buah kelapa jika percepatan gravitasi di tempat itu 9,8 m/s²
a. 19,6 Newton
b. 19.8 Newton
c. 19.9 Newton
d. 19.99 Newton
e. 19.88 Newton

Pembahasan:

Diketahui :

Massa kelapa = 2 kg
Percepatan gravitasi = 9,8 m/s²

Ditanyakan :
Berat kelapa (w) = ?

Penyelesaian :
w = mg
w = 2 x 9,8
w = 19,6 N

Maka berat kelapa tersebut adalah 19,6 Newton

5. Benda di permukaan bumi beratnya 100 N. Kemudian benda tersebut dibawa ke sebuah planet yang mempunyai massa 10 kali massa Bumi, sedangkann jari-jari planet tersebut dua kali jari-jari Bumi. Tentukan berat benda di permukaan Planet !
a. 250 N
b. 250 N
c. 2500 N
d. 25 N
e. 500 N

Pembahasan:

Diketahui :
Diasumsikan bahwa:
wb (w bumi)
mp (massa planet)
mb (massa bumi)
rp (r planet)
rp (r bumi)
wp (w planet)

w bumi (wb) = 100 N
massa planet (mp) = 10 x mb = 10 mb
r planet (rp)  = 2 x rb = 2 rb

Ditanyakan :
w planet (wp) =.?

Penyelesaian :

wb/wp = mb/mp x (rp/rb)²
100/wp = mb/10mb x (2rb/rb)²
100/wp = 1/10 x (2)²
100/wp = 1/10 x 4
100/wp = 4/10
4wp = 100 x 10
wp = 1000/4
wp = 250

Maka berat benda di permukaan planet adalah 250 N

6. Dua buah materi dengan massa yang sama (m = 2.10⁻⁵ kg) terpisah pada jarak 2.10⁻⁵ m satu sama lain. Jika tetapan gravitasi umum adalah G, hitunglah gaya gravitasi antar kedua materi tersebut adalah.. . (dalam N)
a.¼ G
b.½ G
c.G
d.2G
e.4G

Jawaban

F = G.m1.m2/r²
F = G.2.10⁻⁵.2.10⁻⁵/(2.10⁻⁵)²
F = G.4.10⁻¹⁰/4.10⁻¹⁰
F = G Newton

Maka gaya gravitasi antar kedua materi tersebut adalah G Newton

Contoh Soal dan Jawaban Soal Gaya Gravitasi Gaya Berat

1.Benda berada pada ketinggian tertentu diatas permukaaan bumi. Percepatan gravitasi pada ketinggian tersebut sebesar 3/4 g. Jika R adalah jari-jari bumi dan g adalah percepatan gravitasi di permukaan bumi, ketinggian benda adalah . . . .
( akar 3= 1,7)
a)0,25R
b)1,17R
c)1,16R
d)0,17R
e)0,15R

2.Planet A dan B sama-sama berputar mengelilingi matahari. Perbandingan jarak planet A dan B adalah 1:6. Jika planet A mengelilingi matahari selama 90 hari, maka berapa waktu tempuh dari planet B?
a)6380 hari
b)1620 hari
c)4380 hari
d)3240 hari

3.Planet Q memiliki jari-jari rata-rata 4 kali jari-jari rata-rata bumi. Adapun percepatan gravitasinya 1/4 kali percepatan gravitasi bumi. Jika massa bumi sebesar m, massa planet Q sebesar . . . .
a)4 m
b)0,5 m
c)0,25 m
d)2 m
e)16 m

4.Sebuah benda mempunyai berat W dipermukaan bumi yang berjari-jari R. jika benda itu di bawa pada ketinggian 2 R dari permukaan bumi, maka beratnya akan turun sebesar….
a)1/9 W
b)1/9 W
c)7/9 W
d)8/9 W
e)4/9 W

5.

Berdasarkan animasi diatas, adakah perbedaan kecepatan orbit bumi terhadap matahari? Apa penyebabnya?
a)Ada, penyebabnya karena perubahan jarak yang menyebabkan perubahan gaya gravitasi, percepatan sentripetal, sedangkan momentum sudut tetap
b)Ada, penyebabnya karena perubahan jarak yang menyebabkan perubahan percepatan sentripetal, momentum sudut, sedangkan gaya gravitasitetap
c)Ada, penyebabnya karena perubahan jarak yang menyebabkan perubahan gaya gravitasi, percepatan sentripetal, dan momentum sudut
d)Ada, penyebabnya karena perubahan jarak yang menyebabkan perubahan gaya gravitasi, momentum sudut, sedangkan percepatan sentripetal, tetap

6.Di titik A dan C sebuah bujur sangkar ditempatkan benda bermassa 1kg dan 2kg. Bila gaya tarik menarik antar benda sebesar 0,5 G. Tentukanlah panjang sisi bujur sangkar tersebut!

a)1 m
b)4 m
c)2 m
d)√2 m
e)0,2 m

7.Besar gaya gravitasi antara dua benda berbanding terbalik dengan ....
a)Konstanta Gravitasi
b)Kuadrat jarak
c)Massa benda
d)jarak benda
e)kedua massa benda

8.Suatu planet X mempunyai massa a kali massa bumi dan jari-jari b kali jari-jari bumi. Berat suatu benda diplanet tadi dibandingkan beratnya dibumi adalah….
a)(ab)²
b)a/b²
c)a²/b
d)ab
e)ab²

9.Dua partikel bermassa masing-masing 10 kg dan 1 kg terpisah sejauh 1 m. Gaya tarik gravitasi yang dikerjakan partikel yang satu pada partikel lainnya adalah ….
a)6,7 x 10⁻¹9 N
b)6,7 x 10⁻¹3 N
c)6,7 x 10⁻¹1 N
d)6,7 x 10⁻¹⁰N
e)6,7 x 10⁻¹2 N

10.Pada suatu benda yang terpisah sejauh R bekerja gaya tarik sebesar 2 F . Jika jarak kedua benda di ubah menjadi 1/2 R , besar gaya tarik kedua benda menjadi ....
a)4 F
b)8 F
c)10 F
d)2 F
e)6 F

11.

Gambar tersebut mengilustrasikan perbedaan jarak dari bumi terhadap matahari. Hal ini akan menyebabkan....
a)kecepatan bumi mengitari matahari berubah di setiap titik lintasan
b)gaya gravitasi yang dialami bumi di setiap titik besarnya tidak beda
c)kecepatan bumi mengitari matahari sama di setiap titik lintasan
d)gaya gravitasi yang dialami bumi di setiap titik besarnya sama

12.Berapa besar gaya gravitasi antara seorang siswa bermassa 40 kg dengan seorang siswi bermassa 30 kg yang berjarak 2 meter ? konstanta gravitasi umum = 6,67×10⁻¹¹Nm²/kg²
a)2.001 x 10⁻¹¹ N
b)6.004 x 10⁻¹¹ N
c)4.002 x 10⁻¹¹ N
d)10.008 x 10⁻¹¹ N
e)8.006 x 10⁻¹¹ N

13.Gaya sentral yang dialami bumi adalah ....
a)Gaya interaksi bumi-matahari yang arahnya menyinggung bidang edar bumi-matahari
b)Gaya interaksi bumi-matahari yang arahnya tegak lurus bidang edar bumi-matahari
c)Gaya interaksi bumi-matahari yang arahnya ditujukan ke bumi karena massa matahari jauh lebih besar
d)Gaya interaksi bumi-matahari yang arahnya ditujukan ke matahari karena massa matahari jauh lebih besar

14.Kuat medan gravitasi pada suatu tempat di permukaan bumi adalah 9,9 N/kg. Jika R adalah jari-jari bumi maka kuat medan gravitasi pada ketinggian 2R dari tempat tersebut sebesar....
a)3,30 N/kg
b)2,45 N/kg
c)4,95 N/kg
d)1,10 N/kg
e)29,7 N/kg

15.Sebuah benda diukur beratnya di permukaan bumi 2700 N, jika benda berada pada ketinggian 2 kali jari-jari bumi dari permukaan bumi, maka tentukanlah berat benda pada ketinggian tersebut!
a)1350 N
b)900 N
c)300 N
d)675 N
e)270 N

16.Benda A (2 kg ) berada pada jarak 5 m dari benda B (4,5 kg), sedangkan benda C (3 kg) berada di antara benda A dan B. Jika gaya gravitasi pada benda C sama dengan nol, berarti jarak antara benda A dan C adalah ….
a)2 m
b)2,5 m
c)1 m
d)4,5 m
e)3 m

17.Perbandingan massa planet A dan B adalah 2 : 3 sedangkan perbandingan jari-jari planet A dan B adalah 1 : 2. Jika berat benda di planet A adalah w, maka berat benda tersebut di planet B adalah….
a)3/2 w
b)2/3 w
c)1/8 w
d)3/8 w
e)8/3 w

18.Bila perbandingan jari-jari sebuah planet X dan jari-jari bumi adalah 2 : 1 sedangkan massa planet X dan massa bumi berbanding 10, maka orang yang beratnya dibumi 10 N, diplanet X menjadi….
a)400N
b)500N
c)100N
d)250N
e)200N

19.Hukum 1 Kepler membahas tentang ....
a)volume matahari yang kian menyusut sebagai fungsi waktu
b)pangkat tiga dari jarak planet-matahari sebanding dengan kuadrat periode planet mengelilingi matahari
c)bentuk lintasan planet terhadap matahari yang menyerupai elips
d)luasan yang diarsir bumi pada posisi yang berbeda adalah sama untuk rentang waktu yang sama

20.Perbandingan massa planet A dan B adalah 2 : 3 sedangkan perbandingan jari-jari planet A dan B adalah 1 : 2. Jika berat benda di planet A adalah w, maka berat benda tersebut di planet B adalah….
a)2/3 w
b)3/2 w
c)8/3 w
d)3/8 w
e)1/8 w

21.Kuat medan gravitasi pada permukaan bumi sama dengan ….
a)gaya gravitasi
b)potensial gravitasi
c)energi potensial gravitasi
d)percepatan gravitasi

22.Andaikan bumi menyusut sehingga diameternya menjadi 1/2 kali semula, tetapi massanya tetap, maka berat benda dipermukaan bumi adalah….
a)½ kali semula
b)tetap
c)2 kali semula
d)¼ kali semula
e)4 kali semula

23.Satuan dari tetapan gravitasi umum G dalam SI adalah ....
a)N/kg²
b)N.kg²/m²
c)N.m²/kg²
d)N/m² kg²

24.Benda di permukaan bumi beratnya 100 N. Kemudian benda tersebut dibawa ke sebuah planet yang mempunyai massa 10 kali massa Bumi, sedangkann jari-jari planet tersebut dua kali jari-jari Bumi. Tentukan berat benda di permukaan Planet !
a)25 N
b)2500 N
c)2,5 N
d)250 N

25.Bila berat benda di permukaan bumi = w newton, maka berat benda itu di luar bumi yang jauhnya 3R dari pusat bumi adalah … . (R = jari-jari bumi)
a)1/6 w newton
b)1/16 w newton
c)1/3 w newton
d)¼ w newton
e)1/9 w newton

26.Besarnya gaya gravitasi antara dua benda yang berinteraksi adalah … .
a)Sebanding dengan kuadrat jarak kedua benda
b)Sebanding dengan jarak kedua benda
c)Berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda
d)Berbanding terbalik dengan massa masing-masing benda
e)Sebanding dengan massa masing-masing benda

27.Menurut hukum gravitasi Newton, setiap benda dalam jagad raya menarik setiap benda lainnya dengan suatu gaya yang besarnya
a)berbanding lurus dengan jarak antara kedua benda
b)Berbanding lurus dengan massa masing-masing benda
c)berbanding terbalik dengan massa masing-masing benda
d)berbanding terbalik dengan tetapan gravitasi umum.

28.Dimensi dari tetapan gravitas umum G adalah ….
a)M⁻¹L³T⁻²
b)M³L³T⁻²
c)ML²T²
d)M²L³T⁻²

29.Dua buah materi dengan massa yang sama (m = 2.10⁻⁵ kg) terpisah pada jarak 2.10⁻⁵ m satu sama lain. Jika tetapan umum adalah G, maka gaya gravitasi antara kedua materi tersebut adalah … (dalam N).
a)2G
b)G
c)4G
d)½ G
e)¼ G

30. Pada suatu benda yang terpisah sejauh R bekerja gaya tarik sebesar 2 F . Jika jarak kedua benda di ubah menjadi 1/2 R , besar gaya tarik kedua benda menjadi ....
a)6 F
b)4 F
c)2 F
d)8 F
e)10 F

Answer Key
1.d
2.d
3.a
4.d
5.a
6.d
7.b
8.b
9.d
10.b
11.a
12.a
13.d
14.d
15.c
16.a
17.d
18.a
19.c
20.d
21.d
22.e
23.c
24.d
25.e
26.e
27.b
28.a
29.b
30.d

Soal Latihan/ Essay

1. Kuat medan gravitasi pada suatu tempat di permukaan bumi adalah 9,9 N/kg. Jika R adalah jari-jari bumi maka kuat medan gravitasi pada ketinggian 2R dari tempat tersebut sebesar....

2. Berapa besar gaya gravitasi antara seorang siswa bermassa 40 kg dengan seorang siswi bermassa 30 kg yang berjarak 2 meter ? konstanta gravitasi umum = 6,67 x 10-11 N m2 / kg2

3.Benda A (2 kg ) berada pada jarak 5 m dari benda B (4,5 kg), sedangkan benda C (3 kg) berada di antara benda A dan B. Jika gaya gravitasi pada benda C sama dengan nol, berarti jarak antara benda A dan C adalah ….

4.Bila perbandingan jari-jari sebuah planet X dan jari-jari bumi adalah 2 : 1 sedangkan massa planet X dan massa bumi berbanding 10, maka orang yang beratnya dibumi 100 N, diplanet X menjadi….

5.Perbandingan massa planet A dan B adalah 2 : 3 sedangkan perbandingan jari-jari planet A dan B adalah 1 : 2. Jika berat benda di planet A adalah w, maka berat benda tersebut di planet B adalah….

6.Sebuah benda diukur beratnya di permukaan bumi 2700 N, jika benda berada pada ketinggian 2 kali jari-jari bumi dari permukaan bumi, maka tentukanlah berat benda pada ketinggian tersebut!

7.Gaya sentral yang dialami bumi adalah ....

8.Dua partikel bermassa masing-masing 10 kg dan 1 kg terpisah sejauh 1 m. Gaya tarik gravitasi yang dikerjakan partikel yang satu pada partikel lainnya adalah ….

9.kuat medan gravitasi pada permukaan bumi setara dengan

10.Suatu planet X mempunyai massa a kali massa bumi dan jari-jari b kali jari-jari bumi. Berat suatu benda diplanet tadi dibandingkan beratnya dibumi adalah….

Semoga artikel ini dapat bermanfaat bagi teman-teman semua. amin ya rabbal alamin

Inspired by
Brainly.co.id
quizizz.com
https://gurumuda.net/contoh-soal-gaya-gravitasi-gaya-berat.htm

Share :