Soal dan Materi Fisika – Gravitasi Newton dan Hukum Keppler

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Rapi dan Siap Cetak, Klik Disini untuk Download Aplikasi

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download

Link-link Terkait dengan Soal-soal Fisika SMA

GRAVITASI NEWTON & HUKUM KEPPLER

——————————————————————–

Contoh :

Latihan Soal 1

—————————————————————————

1. Dua Buah benda masing-masing bermassa 20 kg
dan 30 kg berada pada jarak 2 m. Gaya gravitasi yang timbul bernilai ….

2. Dua Buah benda masing-masing bermassa 18 kg
dan 60 kg berada pada jarak 3 m. Gaya gravitasi yang timbul bernilai ….

3. Sebuah roket beratnya 20 Newton ketika
berada dipermukaan Bumi. Jika roket itu naik pada ketinggian yang sama dengan
jari-jari Bumi, beratnya akan menjadi ….

4. Sebuah roket beratnya 20 Newton ketika
berada dipermukaan Bumi. Jika roket itu naik pada ketinggian dua kali jari-jari
Bumi dihitung dari permukaan Bumi, beratnya akan menjadi ….

5. Benda P bermassa m dan benda Q bermassa 4 m.
jika bola R tidak mengalami gaya gravitasi. Perbandingannya (x/y) adalah ….

6. Sebuah planet mempunyai percepatan gravitasi
10 N/kg. Bila suatu benda diletkkan pada ketinggian 2 jari-jari planet itu,
percepatan gravitasi yang dialami benda itu menjadi ….

7. Sebuah planet mempunyai percepatan gravitasi
25 N/kg. Bila suatu benda diletkkan pada ketinggian 4 jari-jari planet itu,
percepatan gravitasi yang dialami benda itu menjadi ….

8. Dua buah benda bermassa
4 kg dan 9 kg berada pada jarak 2 m. Benda lain bermassa 2 kg berada diantara
kedua benda itu dan tidak mengalami gaya gravitasi. Benda ketiga berada pada
jarak …. dari benda yang bermassa 4 kg.

9. Dua buah benda bermassa
9 kg dan 16 kg berada pada jarak 2 m. Benda lain bermassa 1 kg berada diantara
kedua benda itu dan tidak mengalami gaya gravitasi. Benda ketiga berada pada
jarak …. dari benda yang bermassa 16 kg.

10. Sebuah benda di bumi
beratnya w₁ dan berat di suatu planet adalah w₂.
Jika massa planet empat kali massa bumi dan jari-jari planet tiga kali
jari-jari bumi, maka perbandingan berat benda di bumi dengan di planet adalah
….

10. Sebuah benda di bumi
beratnya w₁ dan berat di suatu planet adalah w₂.
Jika massa planet dua kali massa bumi dan jari-jari planet dua kali jari-jari
bumi, maka perbandingan berat benda di bumi dengan di planet adalah ….

2. Gerak-gerak Benda Antariksa

Latihan Soal 2

—————————————————————————

1. Dua planet P dan Q mengorbit matahari.
Perbadingan antara jarak P dan Q ke matahari 9 : 16. Apabila periode
mengelilingi matahari adalah 24 hari, maka periode planet Q adalah ….

2. Dua planet P dan Q mengorbit matahari.
Perbadingan antara jarak P dan Q ke matahari 4 : 25. Apabila periode
mengelilingi matahari adalah 25 hari, maka periode planet Q adalah ….

3. Planet A dan B masing-masing berjarak
rata-rata sebesar p dan q terhadap matahari. Planet A mengitari matahari dengan
periode T. Jika p = 9q maka B mengitari matahari dengan periode ….

4. Planet A dan B masing-masing berjarak
rata-rata sebesar p dan q terhadap matahari. Planet A mengitari matahari dengan
periode T. Jika p = 16q maka B mengitari matahari dengan periode ….

Latihan Soal 3

—————————————————————————

1. Jika sebuah benda di permukaan Bumi
dipindahkan ke planet Mars, maka yang tidak mengalami perubahan adalah ….

a. berat benda

b. potensial gravitasi

c. massa benda

d. energi benda

e. massa dan berat benda

2. Sebuah roket beratnya
10.000 Newton ketika berada dipermukaan Bumi. Jika roket itu naik pada
ketinggian yang sama dengan jari-jari Bumi, beratnya akan menjadi ….

a. 40.000N d. 5.000N

b. 20.000N e. 2.500N

c. 10.000N

3. Dua Buah benda
masing-masing bermassa 40 kg dan 60 kg berada pada jarak 80 m. Gaya gravitasi
yang timbul bernilai ….

a. ½
G d.
4/5 G

b. 3/8 G e.
2/8 G

c. 2/3 G

4. Benda P bermassa m dan
benda Q bermassa 4 m. jika bola R tidak mengalami gaya gravitasi.
Perbandingannya (x/y) adalah ….

a. 1/16 d.
2

b. ¼ e.
4

c. ½

5. Sebuah planet mempunyai
percepatan gravitasi 3,6 N/kg. Bila suatu benda diletkkan pada ketinggian ½
jari-jari planet itu, percepatan gravitasi yang dialami benda itu menjadi ….

a. 1,6 N/kg d. 8,1 N/kg

b. 2,4 N/kg e. 10 N/kg

c. 6,4 N/kg

6. Dua buah Planet A dan B
mengorbit matahari. Perbandingan kala revolusi planet A dan B mengitari
matahari 2 : 1. apabila jarak planet B ke matahari adalah 1,6 satuan astronomi
jarak planet A ke matahari adalah ….

a. 2,4 SA d. 0,4 SA

b. 1,8 SA e. 0,2 SA

c. 0,8 SA

7. Dua planet P dan Q
mengorbit matahari. Perbadingan antara jarak P dan Q ke matahari 4 : 9. Apabila
periode mengelilingi matahari adalah 24 hari, maka periode planet Q adalah ….

a. 12 hari d. 64 hari

b. 36 hari e. 81 hari

c. 48 hari

8. Jika percepatan
gravitasi di permukaan Bumi 9,8 m/s², suatu benda mengalami
percepatan gravitasi sebesar 5,18 m/s². Benda berada diatas
permukaan bumi pada jarak ….

a. 2,5 x 10⁶m d.
2,0 x 10⁶m

b. 2,4 x 10⁶m e.
1,8 x 10⁶m

c. 2,2 x 10⁶m

9. Dua buah benda bermassa
160 kg dan 300 kg berada pada jarak 400 m. Benda lain bermassa 200 kg berada
diantara kedua benda itu dan tidak mengalami gaya gravitasi. Benda ketiga
berada pad jarak …. Dari benda yang bermassa 160 kg.

a. 200 m d.
120 m

b. 180 m e.
100 m

c. 160 m

10. Kuat medan gravitasi pada
permukaan bumi setara dengan ….

a. gaya gravitasi

b. energi potensial gravitasi

c. potensial gravitasi

d. tetapan gravitasi

e. percepatan
gravitasi

11. Planet X mempunyai massa a
kali massa bumi dan jari-jari b kali jari-jari bumi. Berat suatu
benda yang berada di planet X dibandingkan berat benda tersebut di bumi menjadi
… kali.

a. a x b d. a/b²

b. a × b² e. (ab)^-1

c. a/b

12. Dua buah bulan dari planet
Yupiter mempunyai jari-jari yang sama, sedangkan massanya berbanding 3 : 2.
Perbandingan percepatan gravitasi pada permukaan kedua bulan tersbeut adalah
….

a. 9 : 4 d. 6 : 1

b. 2 : 3 e. 4 : 9

c. 3 : 2

13. Percepatan gravitasi di permukaan
bumi besarnya g dan jari-jari bumi R. Percepatan gravitasi benda
yang terletak pada jarak R dari permukaan bumi adalah ….

a. 2 g d.

g

b. 4 g e.

g

c.

g

14. Perhatikan gambar di bawah
ini!

Gambar di atas menunjukkan dua titik x
dan y berada sejauh l dan 2l dari pusat bumi.
Potensial gravitasi di x = – 8 kJ/kg. Jika sebuah benda bermassa 1 kg di
bawa dari x ke y, maka usaha yang dilakukan pada massa tersebut
adalah ….

a. 4 kJ d.
–4 kJ

b. –2 kJ e. +8 kJ

c. + 2 kJ

15. Planet Mercury memiliki
jari-jari 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 dibutuhkan untuk mengangkat sebuah massa 12 kg dari permukaan
luar planet adalah ….

a. 0,025 J d. 1.0 x 10⁸ J

b. 19,6 J e. 2,3 x 10²⁸ J

c. 85 x 10⁶ J

16. Sebuah benda di bumi
beratnya w₁ dan berat di suatu planet adalah w₂.
Jika massa planet tiga kali massa bumi dan jari-jari planet dua kali jari-jari
bumi, maka perbandingan berat benda di bumi dengan di planet adalah ….

a. 3 : 4 d. 1 : 2

b. 4 : 3 e. 3 : 2

c. 2 : 1

17. Satelit A dan B mempunyai
massa yang sama mengelilingi bumi dan orbitnya berbentuk lingkaran. Satelit A
berada pada ketinggian orbit R dan B pada 2 R di atas
permukaan bumi. Perbandingan energi potensial satelit A dan B
adalah ….

a. 1 : 2 d. 2 : 3

b. 2 : 1 e. 3 : 2

c. 3 : 1

18. Kuat medan gravitasi di
suatu titik di luar bumi yang berada sejauh x dari pusat bumi adalah 5
N/kg. Jika kuat medan gravitasi di permukaan bumi adalah 10 N/kg, maka besar
jari-jari bumi adalah ….

19. Perhatikan gambar di bawah
ini!

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 dan y adalah ….

a. 1 : 16 d. 2 : 1

b. 1 : 4 e. 4 : 1

c. 1 : 2

20. Periode bulan mengelilingi
bumi 27,3 hari. Jika percepatan akibat gravitasi bumi di permukaan bumi adalah
9,8 m/s2 dan jari-jari bumi 6,375 km, maka jarak bulan ke bumi adalah ….

a. 3,83 × 10⁸ m

b. 2,24 × 10⁸ m

c. 5,73 × 10⁸ m

d. 3,33 × 10⁵ m

e. 3,84 × 10⁸ m

21. Besar gaya gravitasi
antara dua buah benda yang saling berinteraksi adalah ….

a. berbanding
terbalik dengan massa salah satu benda

b. berbanding
terbalik dengan massa masing-masing benda

c. berbanding
terbalik dengan kuadrat jarak kedua benda

d. sebanding
dengan jarak kedua benda

e. sebanding
dengan kuadrat jarak kedua benda

22. Dua buku besar di atas
meja dan memiliki jarak pusat massa 1,5 m. Jika massa buku tersebut
masing-masing 0,5 kg dan 0,45 kg, maka besar gaya gravitasi yang dirasakan oleh
buku yang satu karena pengaruh gravitasi buku yang lain sebesar ….

(G = 6,67 . 10^-4 Nm²/kg²).

a. 6,67 . 10^-13 N

b. 1,0 . 10^-13 N

c. 1,0 . 10^-12 N

d. 6, 67 . 10^-9 N

e. 1,0 . 10^-8 N

23. Seorang astronot beratnya
di permukaan bumi 800 N. Jika astronot tersebut sedang mengorbit mengelilingi
bumi dengan laju konstan dan jari-jari orbit pesawat 4 kali jari-jari bumi,
maka berat astronot menjadi ….

a. Nol d.
400 N

b. 50 N e.
800 N

c. 200 N

24. Benda A (m_A = 9
kg) berada pada jarak 4 dari benda B (m_B = 4kg). Benda C (m_C
= 5 kg) diletakkan pada garis hubung A dan B. Agar gaya gravitasi yang bekerja
pada benda C

a. 0,42 m dari A dan 3,58 m dari B

b. 1,6 m dari A dan 2,4 m dari B

c. 2 m dari A dan 2 m dari B

d. 2,4 m dari A dan 1,6 m dari B

e. 2,77 m dari A dan 1,23 m dari B

25. Percepatan gravitasi
rata-rata dipermukaan bumi sama dengan a. Untuk tempat di ketinggian R ( R =
jari-jari bumi) dari permukaan bumi, memiliki percepatan gravitasi sebesar ….

a. 0,125a d. 1,000a

b. 0,250a e. 4,000a

c. 0,500a

26.
Dua bola A dan B, massanya sama, garis
tengahnya sama (lihat gambar). Jika kuat medan gravitasi disuatu titik sama
dengan nol, maka jarak titik tersebut dari kulit bola A adalah ….

a. 1,0 m

b. 1,5 m

c. 2,0 m

d. 2,5 m

e. 3,0 m

27. Seorang astronot melayang
dalam kapal angkasa yang sedang mengitari bumi, karena pada posisi itu

(1) gaya
gravitasi bumi pada astronot nol.

(2) gaya
gravitasi bumi dan bulan pada astronot di orbit itu saling meniadakan.

(3) gaya
gravitasi bumi dan gaya Archimedes saling meniadakan.

(4) gaya
gravitasi bumi pada astronot dan kapal angkasa bertindak sebagai gaya
sentripetal.

Yang benar adalah ….

a. 1, 2, 3 dan 4 d. 2 dan 4

b. 1, 2 dan 3 e. 4 saja

c. 1 dan 3’

28. Percepatan gravitasi
dipermukaan bumi sebesar 10 m/s². Percepatan gravitasi yang
dirasakan oleh sebuah benda yang dijatuhkan dari pesawat yang mengorbit pada
ketinggian 2R (R = jari-jari bumi) adalah ….

a. 10 m/s² d. 2,5 m/s²

b. 5 m/s² e. 1,11 m/s²

c. 3,33 m/s²

29. Dua buah benda masing –
masing massanya m₁ dan m₂, jatuh bebas dari ketinggian
yang sama pada tempat yang sama. Jika m1 = 2m2, maka percepatan benda pertama
adalah ….

a. 2 x percepatan benda kedua

b. ½ x percepatan benda kedua

c. sama dengan percepatan benda kedua

d. ¼ x percepatan benda kedua

e. 4 x percepatan benda kedua

30. Bila diketahui bahwa jari
– jari bumi 6,4. 10⁶ m, maka kelajuan lepas suatu roket yang
diluncurkan vertikal dari permukaan bumi adalah ….

a. 4 km/s d. 10 km/s

b. 6 km/s e. 12 km/s

c. 8 km/s

31. Sebuah satelit bumi
mengorbit setinggi 3600 km di atas permukaan bumi. Jika jari-jari bumi 6400 km
dan gerak satelit dianggap melingkar beraturan, maka kelajuannya (dalam km/s)
adalah ….

a. 6,4 d.
6400

b. 64 e.
64000

c. 640

32. Planet A dan B
masing-masing berjarak rata-rata sebesar p dan q terhadap matahari. Planet A
mengitari matahari dengan periode T. Jika p = 4q maka B mengitari matahari
dengan periode ….

a. 1/12 T d. 1/6 T

b. 1/10 T e. ¼ T

c. 1/8 T

33. Dua buah planet P dan Q
mengorbit matahari. Apabila perbandingan antara jarak planet P dan planet Q ke
matahari adalah 4 : 9 dan periode planet P mengelilingi matahari 24 hari, maka
periode planet Q mengelilingi matahari adalah .…

a. 51 hari d. 81 hari

b. 61 hari e. 91 hari

c.
71 hari

Download di Aplikasi Lebih Mudah

Rapi dan Siap Cetak, Klik Disini untuk Download Aplikasi

Modul untuk Bimbel / Materi Belajar Sekolah TK SD SMP SMA lebih lengkap dan lebih mudah di Aplikasi Produk Aqila Klik Disini untuk Download

Aqila Course