Apa Itu Gravitasi?
Gravitasi adalah gaya tarik-menarik antara benda-benda yang memiliki massa. Di alam semesta, gravitasi matahari terhadap benda-benda langit (termasuk bumi) di sekeliling matahari menyebabkan benda-benda langit tersebut tetap berada dalam lintasan orbit masing-masing.
Gravitasi bumi adalah gravitasi yang paling banyak dipelajari dan diperhitungkan karena mempengaruhi secara langsung kebutuhan manusia di bumi. Manfaat yang paling sederhana dari gravitasi bumi misalnya berperan dalam membantu manusia dapat berdiri dengan stabil dan membuat bangunan dapat dibangun secara kokoh. Gravitasi bumi juga membertahankan bulan tetap pada orbitnya mengelilingi bumi demikian pula dengan satelit buatan manusia.
Semakin besar benda maka semakin besar gravitasinya. Hal ini membantu kita memahami mengapa bumi mengelilingi matahari dan mengapa bulan mengelilingi bumi.
Konstanta Gravitasi (Tetapan Gravitasi)
Konstanta gravitasi atau tetapan gravitasi adalah angka yang diperoleh secara empiris, yang digunakan dalam perhitungan gaya tarik-menarik secara gravitasi antara dua benda. Angka ini terutama digunakan dalam menerangkan “hukum gravitasi universal Newton” dan “teori relativitas umum Einstein”.
Konstanta gravitasi sering disebut juga dengan “konstanta gravitasi universal” atau “konstanta Newton” dan dilambangkan dengan huruf G (huruf g kapital) untuk membedakannya dengan konstanta gravitasi lokal yang menggunakan simbol huruf g (huruf g kecil).
Konsep gaya gravitasi antara dua benda dirumuskan oleh Isaac Newton dalam “hukum gravitasi universal Newton”. Hukum gravitasi universal Newton berbunyi “setiap benda menarik benda lain dengan gaya sebanding dengan perkalian massa-massanya dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda”.
Dimana:
F adalah gaya gravitasi antara kedua benda
m1 adalah massa benda 1
m2 adalah massa benda 2
r adalah jarak antara kedua benda
G adalah konstanta gravitasi atau tetapan gravitasi
Berapa Konstanta Gravitasi?
Angka konstanta gravitasi yang biasa digunakan dalam perhitungan sederhana adalah 6,67×10-11 m3kg-1s-2. Konstanta gravitasi merupakan konstanta fisika yang sulit untuk diukur dengan akurasi tinggi. Dalam satuan sistem satuan internasional (sistem satuan SI) CODATA (Committee on Data for Science and Technology, suatu komite antardisiplinpada lembaga International Council for Science) merekomendasikan nilai konstanta gravitasi sebagai berikut.
Percepatan Gravitasi Bumi Standar (Percepatan Gravitasi Standar)
Percepatan (akselerasi) gravitasi bumi standar atau percepatan gravitasi standar adalah percepatan gravitasi suatu benda dalam ruang vakum dekat permukaan bumi. Jika sebongkah batu dilempar ke atas maka batu tersebut akan jatuh ke tanah karena adanya gaya tarik gravitasi antara batu dengan bumi. Saat jatuh ke tanah batu tersebut semakin cepat menuju bumi karena adanya percepatan gravitasi bumi. Percepatan gravitasi bumi dilambangkan dengan huruf g (bedakan dengan konstanta gravitasi yang memiliki simbol G).
Konsep percepatan gerak benda dirumuskan oleh Isaac Newton dalam “hukum kedua Newton tentang gerak”. Hukum kedua Newton tentang gerak berbunyi “besarnya percepatan yang dialami benda berbanding lurus dengan gaya total yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya. Arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja pada benda”.
Dimana:
a adalah percepatan (khusus untuk percepatan gravitasi bumi digunakan symbol g)
F adalah gaya gravitasi bumi dengan benda (khusus untuk gaya berat digunakan symbol W)
m adalah massa benda
Berapa Percepatan Gravitasi Bumi Standar?
Dalam sistem satuan SI (sistem satuan internasional), percepatan memiliki satuan m/s2(meter per sekon2). Angka percepatan gravitasi bumi standar yang biasa dipergunakan dalam perhitungan sederhana adalah 9,8 m/s2. Angka percepatan gravitasi bumi standar ditetapkan pada konferensi ke-3 CGPM (Konferensi Umum tentang Berat dan Pengukuran) adalah 9,80665 m/s2 dan digunakan untuk mendefinisikan gaya berat standar sebagai perkalian antara massa benda dan percepatan (pada rumus W = m.g).
Variasi Percepatan Gravitasi Bumi Efektif
Percepatan gravitasi bumi standar adalah nilai nominal rata-rata percepatan gravitasi bumi. Sebenarnya besaran percepatan gravitasi bumi di berbagai wilayah permukaan bumi tidak semuanya sama karena permukaan bumi tidak benar-benar bulat. Percepatan Gravitasi efektif pada permukaan bumi bervariasi sekitar 0,7% yaitu antara 9,7639 m/s2 di pegunungan Nevado Huascaran (Peru) sampai dengan 9,8337 m/s2 pada permukaan Laut Artik. Di kota-kota besar, variasi percepatan gravitasi antara 9,776 m/s2 di Kuala Lumpur, Mexico City, dan Singapura, sampai dengan 9,825 m/s2 di Oslo dan Helsinki.