Home / Fisika / Gaya Gravitasi Bumi

Gaya Gravitasi Bumi

  • 7 min read

Penulis : Deyan Prashna, Departemen Fisika, FMIPA, Universitas Indonesia 2016

Gaya gravitasi bumi merupakan gaya tarik terhadap benda bermassa menuju permukaan jatuh bumi (inti bumi). Gaya gravitais bumi ditemukan oleh Sir Isaac Newton pada tahun 1665. Hukum gaya gravitasi bumi Newton mengatakan bahwa besar gaya gravitasi sebanding dengan massa benda yang berinteraksi dan berbanding terbalik dengan jaraknya terhadap permukaan bumi. Gaya gravitasi bumi termasuk gaya tak sentuh. Terdapat gaya garvitasi lain selain bumi yaitu gaya gravitasi matahari dan bulan.

Apakah kamu tahu mengapa kita dapat berjalan dengan baik tanpa melayang–layang di permukaan bumi? Gaya apa yang bekerja? Bagaimana prinsip dan rumus dari gaya itu? Yuk, simak artikel ini untuk mengetahui jawabannya.

Pengertian Gaya Gravitasi Bumi

Gaya gravitasi bumi merupakan gaya tarik terhadap benda bermassa menuju pusat bumi (inti bumi). Gaya gravitasi bumi juga berlaku di laut, darat, maupun untuk benda – benda angkasa yang berdekatan dengan bumi.

Gaya gravitasi bumi termasuk kedalam besaran turunan dari massa (besaran pokok) dengan satuan dalam sistem SI adalah Newton (N). Gaya gravitasi bumi memiliki percepatan yang dinamakan sebagai percepatan gravitasi bumi dengan satuan 1 .

Sedangkan benda yang ditarik juga memiliki percepatan yang dinamakan sebagai percepatan benda dengan satuan 2 . Gaya gravitasi bumi termasuk gaya tak sentuh dimana gaya tak sentuh merupakan gaya yang timbul sebagai akibat adanya interaksi antara benda dengan inti bumi secara tidak langsung.

Selain gaya gravitasi bumi, gaya tak sentuh juga terdiri dari gaya magnet, gaya listrik, gaya elektromagnetik, gaya nuklir kuat, dan gaya nuklir lemah.

Gaya gravitasi bumi menarik partikel-partikel penyusun massa suatu benda dengan arah yang selalu menuju pusat bumi. Gaya gravitasi bumi juga bisa dikaitkan dengan relativitas umum dimana gaya ini dikaitkan dengan gerak tiga dimensi terhadap waktu.

Agar mudah dipahami, sebagai contoh anggap sautu bola berada dalam bidang lentur dimana bidang lentur hanya dapat melakukan gerak 2 dimensi (ke atas dan ke bawah), sedangkan bola dapat melakukan gerak 3 dimensi (ke atas, kebawah, dan secara horizontal).

Besar percepatan gravitasi bumi secara umum adalah 4 . Namun, besar tersebut akan dipengaruhi oleh jari – jari bumi dimana pada daerah kutub memiliki percepatan gravitasi yang lebih besar daripada daerah khatulistiwa.

Pada tanggal 7 Agustus 1665, kampus Isaac Newton kuliah bernama Trinity College Cambridge ditutup akibat adanya wabah besar London yang disbebakan oleh bakteri Yersinia Pestis. Sehingga Isaac Newton melakukan karantina mandiri di rumahnya.

Sir Isaac Newton

Selama karantina, Isaac Newton melakukan penelitian tentang teorema binomial, cahaya, teleskop, kalkulus dan teologi. Saat itu Isaac Newton berusia 24 – 25 tahun.

Ketika dia sedang duduk di bawah pohon apel di depan rumahnya, dia terpikir ketika melihat buah apel yang jatuh ke bawah dari pohonnya, mengapa jatuhnya ke bawah tidak ke atas. Akhirnya, dia menemukan bahwa penyebab buah apel jatuh ke bawah tidak ke atas adalah adanya gaya gravitasi bumi dimana dinyatakan bahwa besarnya gaya gravitasi bumi sebanding dengan massa benda dan berbanding terbalik dengan jarak benda terhadap permukaan jatuhnya.

Jadi, semakin besar massa benda maka gaya gravitasi yang dialami benda akan semakin besar, dan sebaliknya. Sedangakan untuk jarak yang semakin jauh dari permukaan jatuh, gaya gravitasi bumi yang dialami benda akan semakin kecil, dan sebaliknya.

Gaya gravitasi bumi dapat dianalogikan sebagai gaya gesek arah vertikal (dimana besar gayanya sama tapi arahnya berlawanan). Pernyataan Isaac Newton tentang gravitasi bumi membuat dia mendapat kritikan tajam.

Namun, pada tahun 1684, Isaac Newton berhasil membuktikannya melalui hukum geraknya yang dinamakan sebagai hukum gerak Newton. Hukum gerak Newton terdiri dari hukum I, II, dan III Newton.

Bagi kamu yang ingin mengetahui lebih dalam tentang sejarah Isaac Newton maupun hukum gerak Newton, kamu dapat membaca artikel hukum Newton (gerak).

Rumus Hukum Gravitasi Bumi

Berikut rumus dari hukum gravitasi bumi:

rumus hukum gravitasi newton

dimana F merupakan gaya gravitasi bumi (N), G merupakan konstanta gravitasi bumi dengan besar 7 , 11 merupakan massa benda ke-1 (kg) sebagai massa benda acuan, 12 merupakan massa benda ke-2 (kg), dan r merupakan jarak kedua benda satu sama lain (m).

Gaya Gravitasi Selain Bumi

Pada umumnya, gaya gravitasi adalah gaya tarik terhadap suatu benda bermassa menuju pusat tempat benda berada (inti dari suatu planet). Terdapat gaya gravitasi selain bumi yang berada di sekitar planet bumi yaitu gaya gravitasi matahari dan bulan. Berikut penjelasannya:

Gaya gravitasi matahari

Besar gaya gravitasi matahari sebesar 15 . Gaya gravitasi matahari mengakibatkan benda-benda angkasa beredar pada porosnya (rotasi) dan mengelilingi matahari (revolusi).

Adanya gaya gravitasi matahari mengakibatkan benda angkasa mengalami gerak yang stabil atau dapat mempertahankan posisinya masing – masing dan tidak keluar dari orbitnya. Sehingga kehidupan di bumi dapat berlangsung dengan baik.

Gaya gravitasi bulan

Besar dari gaya gravitasi bulan adalah 17 . Gaya garvitasi bulan terhadap bumi mengakibatkan adanya pasang surut dan naik air laut.

Ketika bulan mendekati bumi maka akan timbul pasang naik air laut. Sedangkan pada saat bulan menjauhi bumi maka akan timbul pasang surut air laut.

Adanya gravitasi bulan mengakibatkan bulan bergerak sejauh 3,8 m terhadap bumi.

Jadi, dapat disimpulkan bahwa kita dapat berjalan tanpa melayang-layang di bumi karena adanya gaya gravitasi bumi. Besar dari gaya gravitasi bumi secara umum adalah 18 . Semakin besar jari – jari bumi maka semakin kecil percepatan gravitasi bumi, dan sebaliknya.

Prinsip dari gaya gravitasi bumi adalah gaya gravitasi bumi sebanding dengan massa benda yang mengalami gravitasi bumi dan berbanding terbalik terhadap jaraknya dengan permukaan jatuh (permukaan bumi). Gaya gravitasi bumi dapat didefinisikan sebagai gaya tarik bumi terhadap benda bermassa menuju pusat bumi.

Gaya gravitasi bumi termasuk gaya tak sentuh dan satuannya dalam sistem SI adalah Newton (N).

Demikian pembahasan artikel ini tentang gaya gravitasi bumi. Semoga pembahasannya mudah dimengerti dan dapat menjawab pertanyaan kamu tentang gaya gravitasi bumi.

Sekian, terimakasih.

Daftar Pustaka

  • 2020. Gaya Sentuh dan Gaya Tak Sentuh. Diperoleh dari https://www.kompas.com/skola/read/2020/05/28/163317769/gaya-sentuh-dan-gaya-tak-sentuh?page=all#page2 (diakses pada 30 Juni 2020).
  • Danar. 2020. Gaya Gravitasi. Diperoleh dari https://www.cryptowi.com/gaya-gravitasi/#Gaya_Gravitasi_dalam_Relativitas_Umum (diakses pada 30 Juni 2020).
  • Nurdianti, Siti. 2019. Isaac Newton: Si Jenius Penemu Teori Gravitasi Bumi. Diperoleh dari https://www.google.com/amp/s/www.idntimes.com/science/discovery/amp/siti-nurdianti/isaac-newton-si-jenius-penemu-teori-gravitasi-bumi-exp-c1c2 (diakses pada 30 Juni 2020).
  • Prashna, Deyan. 2020. Hukum Newton (Gerak). Diperoleh dari https://bacaboy.com/hukum-newton/ (diakses pada 30 Juni 2020).
  • Redaksi HR Online. 2019. Rumus Hukum Gravitasi Newton dalam Ilmu Fisika. Diperoleh dari https://www.google.com/amp/s/www.harapanrakyat.com/2019/09/rumus-hukum-gravitasi-newton/amp/ (diakses pada 30 Juni 2020).
  • Wening, Tyas. 2020. Teori Gravitasi Isaac Newton Muncul Ketika Ia Harus Belajar di Rumah, Bagaimana Kisahnya? Diperoleh dari https://bobo.grid.id/amp/082076852/teori-gravitasi-isaac-newton-muncul-ketika-ia-harus-belajar-di-rumah-bagaimana-kisahnya?page=all (diakses pada 30 Juni 2020).

Baca juga