Pengukuran Massa Matahari Dengan Hukum Gravitasi Universal Newton

Iklan

Iklan

Matahari merupakan bintang yang terdekat dengan bumi yang bisa kita lihat secara langsung. Matahari merupakan sumber energi terbesar kita di bumi. Bisa dibayangkan bila bumi tanpa matahari? Sejak zaman dahulu matahari terus menjadi objek penelitian dari para ilmuwan. Masih banyak misteri yang belum terungkap tentang bintang raksasa yang terdekat dengan bumi ini. Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan maka misteri matahari mulai terungkap sedikit demi sedikit. Misalnya ditemukannya materi gelap yang misterius disekitar Matahari, ilmuwan juga sudah mampu memprediksi kapan akan terjadi badai matahari, bahkan massa matahari pun sudah diketahui. Kok ilmuwan bisa tahu massa matahari? Apakah mereka menimbangnya dengan neraca super raksasa?

 

Untuk mengukur massa matahari di sini ilmuwan mengunakan pendekatan teoritis, dengan menggunkan hukum Gravitasi Universal Newton. Dengan menggunakan hukum tersebut maka didatapkan besarnya massa matahari yaitu 1,922 x 10³⁰ kg. Bagaimana caranya?

Untuk mengetahui jawaban ini Anda harus mengetahui terlebih dahulu konsep hukum Newton tentang gerak melingkar dan gravitasi universal. Kita ketahui bahwa pada gerak melingkar dengan jari-jari tertentu akan mengalamai yang namanya gaya sentipetal. Bumi juga dianggap sebagai gerak melingkar dalam mengelilingi matahari dengan jari-jari r yaitu sebesar:

  

Pada hakikatnya setiap partikel bermassa selain mempunyai sifat lembam juga mempunyai sifat menarik partikel bermassa yang lain. Gaya tarik antara partikel-partikel bermassa tersebut. Begitu juga, antara planet dengan planet atau antara matahari dengan planet terjadi gaya tarik-menarik yang disebut dengan gaya gravitasi atau disebut juga gaya gravitasi  universal yang dinyatakan dengan:

 

Besarnya gaya sentripetal bumi mengelilingi matahari akan sama dengan gaya gravitasi matahari terhadap bumi. Maka, dari kedua gaya tersebut didapatkan:

Kita ketahui bahwa dalam gerak melingkar kecepatan adalah:

dengan mensubstitusi persamaan tersebut, maka persamaannya menjadi:

Dengan:   

M = massa matahari (kg)

r = jarak bumi–matahari = 1,496 x 10¹¹ m

G = tetapan umum gravitasi = 6,67 x 10^-11 Nm²kg^-2

T = periode bumi mengelilingi matahari

   = 365 hari

   = 3,1536 x 10⁷ s (silahkan baca cara konversi waktu)

Dengan memasukkan nilai-nilai r, G, dan T ke dalam persamaan tersebut maka diperoleh massa matahari sebesar 1,922 x 10³⁰ kg

Dengan diketahuinya massa matahari, maka para ilmuwan sudah mengetahui kapan matahari akan mati (dunia mengalami kiamat). Jadi fisika itu merupakan pengetahuan yang terus berkembang. Penemuan yang satu akan mempengaruhi penemuan yang lainnya, begitupun dengan sebuah teori. Teori yang satu akan mempengaruhi teori yang lainnya. Masih banyak penemuan-penemuan yang belum terpecahkan karena teorinya masih kurang. Ayo siapa yang mau memecahkan misteri matahari berikutnya?

Iklan

Subscribe to receive free email updates: