Soal Gaya Gravitasi

Pilihan Ganda

1.    Dimensi dari tetapan gravitasi umum G adalah ….

A. ML²T^-2.

B. M³ L³ T^-2.

C. M^-1L³ T^-2

D. M² L³T^-2.

E. M^-3L³T^-2.

2.    Kuat medan gravitasi pda pemukaan bumi setara dengan ….

A. Gaya gravitasi.

B. Energi potensial gravitasi.

C. Potensial gravitasi.

D. Tetapan gravitasi.

E. Percepatan gravitasi.

3.    Satu planet x mempunyai massa a kali massa bumi dan jari – jari b kali jari – jari bumi. Berat satu benda di planet x dibandingkan beratnya di bumi menjadi …. Kali.

A. a x b.

B. a x b².

C. a/b.

D. a/b².

E. (ab)^-1.

4.    Dua buah bulan dari planet Yupiter mempunyai jari – jari yang sama, sedangkan massanya berbanding sebagai 3 : 2. Maka perbandingan percepatan gravitasi pada permukaan adalah ….

A. 9 : 4.

B. 2 : 3.

C. 3 : 2.

D. 6 : 1.

E.  4 : 9.

5.    Percepatan gravitasi di permukaan bumi besarnya g dan jari – jari bumi R. Percepatn gravitasi benda yang terletak pada jarak R dari permukaan bumi adalah ….

A. 2 g.

B. 4 g.

C. ½ g.

D. ¼ g.

E. 1/16 g.

6.    Gambar di samping menunjukkan dua titik x dan y sejauh l dan 2 l dari pusat bumi. Potensial gravitasi di x = -8 kj/kg. Jika sebuah benda bermassa 1 kg dibawa dari x ke y. Maka usaha yang dilakukan pada massa itu adalah ….

A. 4 kJ.

B. –2 kJ.

C. +2 kJ.

D. –4 kJ.

E. +8 kJ.

7.    Planet Mercury memiliki jari – jati 2,6 x 10⁶ m dan massa 3,3 x 10²³ kg. Tetapan gravitasi umum G = 6,67 x 10^-11 Nm²/kg², maka energi yang dibutuhkanuntuk mengangkat sebuah massa 12 kg dari permukaan planet luar dalam joule adalah ….

A. 0,025.

B. 19,6.

C. 8,5 x 10⁶.

D. 1,0 x 10⁸.

E. 2,3 x 10²⁸.

8.    Sebuah benda di bumi beratnya W₁ dan berat disuatu planet adalah W₂. Jika massa planettiga kali massa bumi dan jari – jari planet dua kali jari – jari bumi, maka perbandingan berat benda di bumi dengan di planet ….

A. 3 : 4.

B. 4 :3.

C. 2 : 1.

D. 1 :2.

E. 3 : 2.

9.    Bumi memiliki radius R dan percepatan jatuh bebas pada permukaannya g. Percepatan jatuh bebas pada ketinggian h diats permuakaan bumi adalah ….

10. Lima buah titik P, Q, R, S, dan T terletak segaris lurus dan berada dalam pengaruh medan gravitasi benda A dan B seperti berikut. Jika mA = mB maka titik yang mendapat pengaruh medan gravitasi terbesar adalah titik ….

A. P.

B. Q.

C. R.

D. S.

E. T.

11. Satelit A dan B mempunyai massa yang sama mengelilingi bumi dengan orbit berbentuk lingkaran. Satelit A berada pada ketinggian orbit R dan B pada 2R diatas permukaan bumi. Maka perbandingan energi potensial satelit A dan B adalah ….

A. 1 : 2.

B. 2 : 1.

C. 3 : 1.

D. 2 : 3.

E. 3 : 2.

12. Kuat medan gravitasi di suatu titik diluar bumi yang berada sejauh x dari pusat bumi adalah 5 N/kg. Kuatmedan gravitasi di permukaan bumi adalah 10 N/kg, maka besar jari – jari bumi adalah ….

A. 1/10x.

B. 1/5 x.

C.  1/(√5) x.

D. (√2)x.

E.  ½ x.

13. Sebuah satelit komunikasi mempunyai berat W ketika berada di permukaan bumi. Berapa gaya gravitasi bumi yang akan menarik satelit ketika satelit mengorbit di bumi dalam satu orbit lingaran dengan jari – jari tiga kali jari – jari bumu ….

A. 9 W.

B. 1/9 W.

C. W/4.

D. W/3.

E. 1/2 W.

14.  P dan Q adalah pusat – pusat dua bola kecil masing – masing bermassa m dan 4 m. Besar kuat medan gravitasi kedua bola ini di R bernilai sama. Nilai perbandingan x/y adalah ….

A. 1/16

B. 1/4.

C. 1/2.

D. 2.

E. 4.

Essay

1.    Sebuah mobil bergerak menurut persamaan : x = 4t³ + 2t² + 2 dimana x dalam meter dan t dalam sekon. Hitunglah kecepatan sesaat mobil.

2.    Sebuah benda bergerak lurus dopercepat dengankecepatan awal 20 m/s dan percepatan 3 m/s². Hitunglah kecepatan dan jarak yang ditempuh oleh benda setelah 2 sekon.

3.    Benda yang massanya 4 kg tergantung pada neraca pegas dan berada dalam lift yang bergerak dengan percepatan 3 m/s² ke bawah. Jika g = 10 m/s², berapa newton pembacaan yang ditunjukkan dalam neraca tersebut ….

4.    Sebuah benda massanya 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 20 m dari atas tanah. Hitung energi kinetiknya ketika tiba di tanah.

5.    Sebuah benda dengan massa 1 kg bergerak ke kanan dengan kecepatan 2 m/s. Benda lain yang massanya 3 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s berlawanan arah dengan benda pertama. Jika kedua benda bergerak bersama – sama setelah bertumbukan, hitunglah kecepatan kedua benda.

6.    Hitunglah koordinat titik berat dari bidang homogen gambar disamping ini.

7.    Peluru ditembakkan dai tanah mendatar dengan kecepatan awal 100 m/sdan sudut elevasi 53⁰. Jika g = 10 m/s², hitung jarak tembak peluru.

8.    Sebuah benda massa 500 gram diikat denga tali yang panjangnya 25 cm dan diputar vertikal dengan kecepatan linear 2 m/s, jika g = 10 m/s², hitung besar tegangan tali di titik tertinggi ….

9.    Berapakah berat benda yang diletakkan pada jarak 2 kali jari – jari bumi dari permukaan bumi, jika beratnya di permukaan bumi 90 N.

10. Sebuah bola yang massanya 1 kg dilepas dai puncak bidang miring yang licin dengan sudut kemiringan 30⁰. Bila panjang bidang miring 5 m dan g = 10 m/s², hitung usaha yang dilakukan oleh benda sampai kedasar bidang….