Gravitasi
adalah fenomena alam di mana semua hal yang memiliki
massa
atau
energi
di
alam semesta
?termasuk
planet
,
bintang
,
galaksi
, dan bahkan
cahaya
[1]
?saling
tarik-menarik
satu sama lain. Di
bumi
, gravitasi menyebabkan benda fisik memiliki berat, gravitasi
Bulan
menyebabkan air laut
pasang laut
, dan gravitasi
matahari
mengakibatkan planet dan beragam objek lainnya berada pada orbitnya masing-masing
tata surya
. Gaya gravitasi dari materi di ruang angkasa yang ada di alam semesta menyebabkan materi tersebut mulai berkumpul, membentuk
bintang
dan menyebabkan bintang-bintang tersebut berkumpul membentuk
galaksi
sehingga dapat dikatakan struktur berskala besar dalam
alam semesta
diciptakan oleh gravitasi. Gravitasi memiliki bentang nilai tak terbatas. Walaupun demikian, efeknya akan semakin melemah seiring suatu objek berjarak semakin jauh.
Fisika modern paling akurat mendeskripsikan gravitasi menggunakan teori
relativitas umum
yang diajukan oleh
Albert Einstein
pada 1915, yang menjabarkan gravitasi bukan sebagai sebuah
gaya
, namun sebagai konsekuensi dari massa yang bergerak "lurus" dalam sebuah
kelengkungan ruang-waktu
yang disebabkan oleh distribusi massa yang tidak merata. Contoh paling ekstrim dari kelengkungan
ruang-waktu
tersebut adalah
lubang hitam
, di mana tiada suatu benda apapun, bahkan cahaya, dapat lolos begitu ia melewati
horizon peristiwa
lubang hitam.
[2]
Namun, untuk kebanyakan kasus, gravitasi dapat dijelaskan oleh
hukum gravitasi universal Newton
yang lebih sederhana.
Newton
menjabarkan gravitasi sebagai sebuah
gaya
yang menyebabkan dua benda fisik untuk saling tarik-menarik satu sama lainnya, dengan daya yang
sebanding
dengan massa yang dihasilkan dan berbanding terbalik dengan jarak di antara kedua benda
dikuadratkan
. Beberapa teori yang belum dapat dibuktikan menyebutkan bahwa gaya gravitasi timbul karena adanya partikel
graviton
dalam setiap
atom
.
Hukum gravitasi universal Newton dirumuskan sebagai berikut:
- Setiap massa menarik massa titik lainnya dengan gaya segaris dengan garis yang menghubungkan kedua titik. Besar gaya tersebut berbanding lurus dengan perkalian kedua massa tersebut dan berbanding terbalik dengan
kuadrat
jarak antara kedua massa titik tersebut.
- F
adalah besar dari gaya gravitasi antara kedua massa titik tersebut
- G
adalah
konstanta gravitasi
- m
1
adalah besar massa titik pertama
- m
2
adalah besar massa titik kedua
- r
adalah jarak antara kedua massa titik, dan
- g
adalah percepatan gravitasi =
Dalam
Sistem Internasional
,
F
diukur dalam
newton
(N),
m
1
dan
m
2
dalam
kilogram
(kg),
r
dalam
meter
(m), dan konstanta
G
kira-kira sama dengan 6,67 × 10
?11
N m
2
kg
?2
.
Dari persamaan ini dapat diturunkan persamaan untuk menghitung
berat
. Berat suatu benda adalah hasil kali massa benda tersebut dengan
percepatan gravitasi bumi
. Persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut:
.
W
adalah gaya berat benda tersebut,
m
adalah massa dan
g
adalah percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi ini berbeda-beda dari satu tempat.
Penelitian modern dalam teori gravitasi dimulai dengan kerja
Galileo Galilei
di akhir abad ke-16 dan awal abad ke-17. Dengan hasil percobaannya menjatuhkan bola dari
Menara Pisa
, dan nantinya juga pengukuran bola yang meluncur melalui
kemiringan
, Galileo menunjukkan bahwa besarnya percepatan gravitasi adalah sama untuk semua objek. Hal ini menjadi kemajuan besar dari kepercayaan
Aristoteles
sebelumnya yang menyatakan bahwa objek yang lebih berat memiliki percepatan gravitasi yang lebih besar.
[3]
Galileo membuat postulat hambatan udara sebagai alasan objek dengan massa kecil memungkinkan untuk jatuh lebih pelan di atmosfer. Hasil kerja Galileo menjadi dasar bagi formulasi teori gravitasi Newton.
[4]
|
---|
Umum
| |
---|
Perpustakaan nasional
| |
---|
Lain-lain
| |
---|