Rumus, Pola Soal Dan Pembahasan Kecepatan Orbit Satelit

Satelit ialah benda yang mengelilinggi atau berevolusi terhadap sebuah planet. Ada yang dinamakan satelit buatan dan ada yang dinamakan satelit alam. Contoh satelit alam ialah bulan, sebagai satelit bumi.

Lalu ada satelit buatan, dimana diciptakan oleh insan dan ditaruh di orbit bumi sehingga mengelilingi bumi. Indonesia sendiri pernah mempunyai satelit. Akrab bukan dengan nama satelit palapa?

Pada halaman ini akan dijelaskan bagaimana cara pelepasan satelit dalam hitung hitungan fisika. Jika masih ada yang bertanya untuk apa mencar ilmu fisika? Ini salah satu pola manfaat mencar ilmu fisika.

Hal yang akan kita hitung di sini ialah kecepatan orbit satelit dan kecepatan satelit ketika diluncurkan atau dilepaskan. Peninjauan ini  dilihat dari sudut pandang Gaya Gravitasi dan Gaya Sentripetal.

#Tinjauan Gaya Sentripetal

Pengertian gaya sentripetal ialah gaya ketika sebuah benda bergerak melingkar. (Gerak Lurus Berubah Melingkar). Karena gaya merupakan besaran vektor, maka untuk vektor arah dari gaya sentripetal ialah menuju sentra bulat lintasan.

Secara metematis, Rumus Gaya Sentripetal,
$F_s = m.a_s \\ F_s = m \omega .r \\ F_s = \frac {mv^2}{r}$
$F_s $= Gaya sentripetal dengan satuan Newton
$a_s$= percepatan sentripetal dengan satuan $m/s^2$
v= kecepatan linear dengan kecepatan m/s
m=massa (kg)
r= jari-jari lintasan.
$ \omega $ = kecepattan sudut

Untuk satelit, alasannya ialah lintasan atau orbit satelit ini berbentuk hampir mendekati lingkaran, maka gaya sentripetal satelit tersebut akan menuju sentra bumi.

#Tinjauan Gaya Gravitasi dan Percepatan Gravitasi Bumi

Pengertian gaya gravitasi sederhananya ialah gaya tarik menarik dari sentra bumi pada benda yang berada pada medan medan gravitasi bumi. Secara matematis, rumus gaya gravitasi bumi,
$F_g = G \frac {M.m}{r^2}$
$F_g$ = Gaya gravitasi (N)
G= tetapan gravitasi = 6,672 x 10^-11 N m²/kg²

Untuk percepatan gravitasi di bumi (g_o)
g_o = G.M/R²
G = g_o.R² /M

#Kecepatan Orbit Satelit

Untuk menghitung kecepatan orbit satelit atau kecepatan sebuah satelit mengitari bumi maka ini, gaya sentripetal dan gaya gravitasi haruslah 0. Sebab, bila gaya gravitasi lebih besar maka satelit akan jatuh, dan bila gaya sentripetal besar maka satelit akan keluar dari orbitnya, melayang dan hilang di luar angkasa.

Karena resultan gaya yang bekerja harus 0, maka sanggup ditulis,

$F_g - F_s =0 \\  F_g = F_s  \\ G \frac {M.m}{r^2} = \frac {mv^2}{r} \\ v^2 = \frac {GM}{r}$

r ialah jarak benda dari sentra bumi. Karena bumi mempunyai jari jari yang dimisalkan R, maka r= R+h , dimana h ialah ketinggian. Jika anda subtitusikan akan diperoleh,

$v^2 = \frac {GM}{r} \\ v^2 = \frac {GM}{R+h}$

$ v^2 = \frac {GM}{R+h}$

Atau, Untuk lebih 'indahnya' perhatikan G di tinjauan percepatan gravitasi bumi di atas. dimana, G = g_o.R² /M  subtitusikan sebagai pengganti G ke  

$v^2 = \frac {GM}{R+h}$ 

maka di dapatlah,

$v^2 = \frac {g_o R^2}{R+h}$ 

Makara kecepatan orbit satelit atau kecepatan satelit mengitari bumi, sanggup dihitung dengan rumus:

$v^2 = \frac {g_o R^2}{R+h}$ 

R = jari-jari bumi (m)
h = ketinggian satelit di atas permukaan bumi (m).

v = kecepatan satelit mengelilingi bumi (m/s)

g_o = percepatan gravitasi di permukaan bumi (9,8 m/s²)

Contoh Soal Kecepatan Orbit Satelit

Sebuah satelit ingin ditempatkan pada ketinggian 2R dari permukaan bumi, Hitunglah kecepatan orbit satelit tersebut semoga sanggup bergerak dengan baik.

v2 =	G.M
	(R + h)

v2 =	G.M
	(R + 2R)

v2 =	(6,672 x 10-11).(5,98 x 1024)
	3 (6,38 x 106)

Silakan anda lanjutkan bersenang bahagia mrnghitungnya.
Sumber http://www.marthamatika.com/

Share this post