Gaya Gravitasi dan Berat ǀ Perbedaan Istilah, Penerapan, & Pemberat Astronot

Apakah sempat terlintas pertanyaan seputar perbedaan gaya gravitasi dan gaya berat? Berikut penjelasan keduanya dan penerapannya pada contoh kasus, kegunaan konsep ini dalam memahami cara kerja pemberat tubuh astronot.

Gaya gravitasi diberikan bumi pada benda di sekelilingnya. Kemudian, benda tersebut akan mengalami percepatan karena dikenai gaya (jenis medan). Percepatan tersebut dinamai percepatan gravitasi bumi (g).

Baca sebelumnya: Hukum Newton 2 ǀ Bunyi Hukum, Penurunan Persaman (Rumus), Analisis Contoh Kasus, dan Soal

Benda bermassa akan tertarik menuju pusat bumi karena adanya percepatan gravitasi bumi. Kita dapat mengatakan bahwa berat suatu benda di bumi, di bulan, di permukaan air laut, dan di puncak gunung akan berbeda. Benda bermassa m akan memiliki berat lebih rendah saat diukur di bulan dibandingkan di bumi karena perbedaan gravitasi antara bumi dan bulan.

Benda tersebut juga akan memiliki berat yang semakin berkurang saat ia semakin jauh dari pusat bumi. Pada radius sebesar jari-jari bumi, percepatan gravitasi akan menjadi seperempat g, radius sebesar diameter bumi akan menjadi sepersembilan g, dan nilainya berbanding terbalik secara kuadratik setiap bertambah sebesar R (jari-jari).

Pada fenomena gerak seperti gerak parabola, gerak vertikal ke atas, gerak vertikal ke bawah, dan gerak jatuh bebas, kita menggunakan persamaan yang melibatkan nilai g. Nilai g disini harus konstan pada setiap titik ketinggan. Oleh karena itu, gerak-gerak ini harus berada hanya pada ketingga maksimal radius kurang dari jari-jari bumi.

FENOMENA ASTRONOT & PEMBERATNYA DI BULAN

Seorang astronot berjalan dengan pemberat di punggung agar mudah menapak di permukaan bulan. Pemberat tersebut memiliki berat 200 N di bulan. Sedangkan, saat pemberat tersebut di bumi beratnya mencapai 1200 N. Sebelum terbang, astronot telah melakukan simulasi berjalan dengan membawa beban di bumi yang memiliki berat setara di bulan yaitu 200 N. Hanya saja saat berangkat ia tetap membawa beban 1200 N.

Saat simulasi di bumi, astronot merasa mudah dalam bergerak meski harus membawa berat 200 N atau sekitar 20 kg. Tetapi hal ini akan menjadi rumit. Berat benda yang di bawa dari bumi bukan 200 N melainkan 1200 N. Walau beratnya di bulan akan berkurang tetapi nilai massa adalah tetap. Astronot akan lamban dan tidak leluasa bergerak karena massa berbanding terbalik dengan percepatan.

Kita dapat analogikan kejadian ini dengan berenang. Seorang anak mengendong ayahnya di dalam air. Hal ini terasa ringan, bagaikan ia menggendong seorang anak bayi. Tetapi saat ia melesat berenang di dalam air ia menjadi kesulitan karena berat bisa berbeda tetapi nilai massa adalah tetap dimanapun ia.

Astronot menggunakan simulasi di bumi seperti anak yang menggendong bayi di darat. Jelas ia leluasa bergerak karena massa bayi kecil. Memang berat bayi di darat bisa jadi sama dengan berat ayah di air. Tetapi, massa keduanya tida bisa disamakan. Astronot melupakan faktor g (percepatan gravitasi) tadi.

Ingat! Hukum Newton 2 bahwa percepatan berbanding terbalik dengan massa dan berbanding lurus dengan gaya. Semakin besar massa akan semakin kecil percepatannya.

Baca selanjutnya : Cara Menyelesaikan Soal yang Berhubungan dengan Hukum Newton

KESIMPULAN

Gaya gravitasi diberikan bumi pada benda bermassa di sekelilingnya dengan bentuk gaya medan. Hal ini mengakibatkan benda bermassa mengalami percepatan. Percepatan benda bermassa akan menyebabkan benda tersebut jatuh ke bumi dengan gaya yang berbeda terantung massa yang ia miliki. Astronot memanfaatkan konsep gaya berat dengan membawa beban bermassa besar agar ia tidak melayang. Tetapi, hal ini mengakibatkan ia tidak leluasa karena semakin besar massa, akan sulit dipercepat.