3. Kecepatan Satelit
Mengelilingi Bumi
Sebuah satelit berada pada ketinggian h di atas permukaan
Bumi yang memiliki jari-jari R. Satelit tersebut bergerak mengelilingi Bumi
dengan kecepatan v. Satelit mendapatkan gaya gravitasi sebesar mga yang arahnya menuju pusat Bumi, ketika satelit
bergerak melingkar mengitari Bumi. Gaya
yang bekerja pada sebuah benda yang sedang bergerak
melingkar dan arah-nya menuju pusat lingkaran disebut gaya sentripetal. Melalui
penurunan persamaan gerak melingkar, diperoleh persamaan berikut.
Substitusikan besar g dari Persamaan (2–5) sehingga
dihasilkan
Dengan demikian, kecepatan satelit saat mengelilingi Bumi
dapat dituliskan dalam bentuk persamaan:
Contoh 2.6
Sebuah satelit mengorbit Bumi pada jarak 3.600 km di atas
permukaan Bumi. Jika jari-jari Bumi = 6.400 km, percepatan gravitasi
dipermukaan Bumi g = 10 m/s2 , dan gerak satelit dianggap melingkar
beraturan, hitung kelajuan satelit dalam km/s.
Jawab
Satuan kelajuan yang diharapkan adalah km/s maka percepatan
gravitasi di permukaan Bumi g harus diubah dulu dari m/s2 menjadi km/s2 dan diperoleh g = 0,01 km/s2 .
Kelajuan satelit mengorbit Bumi dapat dihitung dengan persamaan:
4. Kecepatan Lepas
Kecepatan lepas adalah kecepatan minimum suatu benda agar saat
benda tersebut dilemparkan ke atas tidak dapat kembali lagi. Kecepatan lepas sangat
dibutuhkan untuk menempatkan satelit buatan pada orbitnya atau pesawat ruang
angkasa. Besarnya kecepatan lepas yang diperlukan oleh suatu benda sangat erat
kaitannya dengan energi potensial gravitasi yang dialami oleh benda tersebut.
Besar kecepatan lepas dirumuskan sebagai berikut
contoh 2.7
Hitung besar kecepatan minimum sebuah benda yang ditembak-kan
dari permukaan bumi agar benda tersebut mencapai jarak tak terhingga!
Jawab:
||Peta Konsep||Hukum Kepler || Gaya Grafitasi||Medan grafitasi||energi Potensial||konstanta grafitasi||kecepatan Planet||