Skip navigation

Gerak Orbital Satelit

Perhatikan animasi berikut!

Gerak satelit mengelilingi Bumi

(Sumber Channel : kokbisa.com)

Apa yang dapat kamu pahami mengenai animasi ini? Untuk lebih memantapkan pengetahuanmu, bacalah uraian berikut.

Penjelasan Gerak Satelit

Bulan sebagai satelit Bumi

(Sumber : blog5besar.com)

       Bumi memiliki satelit alam yang dinamakan Bulan. Hal ini dapat dilihat pada gambar di atas. Saat ini, manusia telah membuat satelit buatan yang digunakan untuk keperluan manusia. Sebuah satelit diletakkan ke dalam orbitnya dengan cara memberinya percepatan yang besar hingga mencapai kecepatan tangensial yang cukup tinggi dan memadai dengan bantuan roket. Jika kecepatannya terlalu tinggi, satelit tidak akan tertangkap di dalam orbitnya oleh gravitasi Bumi dan akan lepas ke angkasa luar. Jika kecepatan terlalu rendah, satelit ini akan jatuh kembali ke Bumi.

       Satelit buatan diletakkan dalam lintasan orbit lingkaran (atau mendekati lingkaran) sehingga percepatan yang diperlukan adalah sentripetal, sama dengan (v²/R) . Gaya yang memberikan percepatan tersebut kepada satelit adalah gaya gravitasi yang dialami satelit. Satelit berada cukup jauh dari Bumi sehingga digunakan hukum Newton tentang gravitasi untuk gaya yang bekerja padanya. Gaya gravitasi ini tidak lain adalah gaya sentripetal yang dialami satelit sehingga satelit tetap berada diorbitnya. Sehingga dapat dituliskan bahwa:

Rumus 1

di mana m adalah massa satelit, M adalah massa Bumi, R adalah jarak satelit dari pusat Bumi, dan v adalah kecepatan dalam orbit lingkaran. R+h adalah jumlah jari-jari Bumi ditambah dengan ketinggian satelit h di atas Bumi. Dari persamaan di atas, dapat diketahui kelajuan satelit yaitu:

Rumus 2

Persamaan ini juga dapat diperoleh dengan menggunakan besaran percepatan gravitasi, yaitu:

Untuk bisa mencapai orbitnya, satelit dilemparkan ke atas dengan kelajuan minimum hingga tidak dapat kembali lagi ke permukaan Bumi. Kelajuan minimum ini disebut kelajuan lepas. Supaya satelit dapat mencapai posisi pada jarak tak hingga, maka energi kinetik yang dimiliki satelit harus sama dengan energi potensial gravitasi di permukaan planet, sehingga kelajuan lepas satelit tersebut yaitu:

Gerak satelit2

Contoh Soal

Sebuah satelit bermassa 500 kg mengorbit Bumi pada ketinggian 1.800 km. Jika diketahui percepatan gravitasi Bumi 9,8 m/s2 dan jari-jari Bumi 6.400 km, kelajuan satelit tersebut saat mengorbit adalah ... .

"Tuliskan terlebih dahulu besaran-besaran yang diketahui, kemudian jawablah. Kamu dapat mengoreksi jawabanmu dengan jawaban berikut!"

Jendela Karakter Islami

Animasi 2

(Sumber: pondokpesantren.com)

       Satelit buatan dapat digunakan oleh manusia untuk mempermudah pekerjaan manusia. Adanya bermacam-macam satelit buatan dapat dijadikan suatu pelajaran bahwa semua satelit tersebut diperlukan manusia dalam beberapa bidang. Ada satelit komunikasi untuk mempermudah komunikasi manusia satu dengan lainnya dalam suatu wilayah tertentu. Sala satu manfaat dari adanya satelit buatan ini hendaknya dipahami oleh manusia agar bisa terus menerus membangun komunikasi yang baik kepada sesama.  Hal itu karena, komunikasi yang baik tidak hanya dapat dilakukan dengan tatap muka saja, tetapi juga dapat dilakukan dengan cara lainnya. Contohnya seperti lewat media sosoal yang mana dapat menjangkau hingga perbedaan tempat yang sangat jauh sekalipun antar orang.

       Tahukah kamu bagaimanakah komunikasi yang baik itu? Tentunya kamu sudah mengenal karakter yang satu ini kan? Untuk memperkuat pemahamanmu, bacalah informasi berikut!

Tugas!

       Kerjakanlah tugas di bawah ini. Usahakan dalam mengerjakannya semaksimal mungkin untuk bisa menambah pengetahuanmu dan kreativitasmu. Tugas pada pembelajaran ini yaitu membuat suatu peta konsep yang mencakup semua pembelajaran pada materi Hukum Newton tentang Gravitasi dan Hukum Kepler ini. Selain itu, tuliskan pula kesimpulanmu terhadap pembelajaran ini.