Sabtu, 09 Oktober 2010

Mengapa hukum Newton (Poyting dan Boys) mengabaikan Tekanan udara?

Hukum I Newton menyatakan bahwa :

Setiap benda tetap berada dalam keadaan diam atau bergerak dengan laju tetap sepanjang garis lurus, jika tidak ada gaya yang bekerja pada benda tersebut atau tidak ada gaya total pada benda tersebut.


Hukum II Newton tentang Gerak :

Jika suatu gaya total bekerja pada benda, maka benda akan mengalami percepatan, di mana arah percepatan sama dengan arah gaya total yang bekerja padanya. Vektor gaya total sama dengan massa benda dikalikan dengan percepatan benda.


Persamaan Hukum III Newton di atas juga bisa kita tulis sebagai berikut :

Faksi = -Freaksi


Hukum warisan Newton ini dikenal dengan julukan hukum aksi-reaksi. Ada aksi maka ada reaksi, yang besarnya sama dan berlawanan arah. Kadang-kadang kedua gaya tersebut disebut pasangan aksi-reaksi. Ingat bahwa kedua gaya tersebut (gaya aksi-gaya reaksi) bekerja pada benda yang berbeda. Berbeda dengan Hukum I Newton dan Hukum II Newton yang menjelaskan gaya yang bekerja pada benda yang sama.


Hukum gravitasi newton menyimpulkan bahwa besar gaya gravitasi yang diberikan oleh bumi pada setiap benda semakin berkurang terhadap kuadrat jaraknya (r) dari pusat bumi. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:


Gaya gravitasi α 1/r2

α = sebanding

karena ada faktor massa, secara matematis ditulis sbb :


gaya gravitasi = α (Mb.MB)/r2


MB adalah massa bumi, Mb adalah massa benda lain dan r adalah jarak antara pusat bumi dan pusat benda lain.


Newton pun mencetuskan Hukum Gravitasi Universal dan mengumumkannya pada tahun 1687, hukum yang sangat terkenal dan berlaku baik di indonesia, amerika atau afrika bahkan di seluruh penjuru alam semesta. Hukum gravitasi Universal itu berbunyi demikian :

Semua benda di alam semesta menarik semua benda lain dengan gaya sebanding dengan hasil kali massa benda-benda tersebut dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda-benda tersebut.

Secara matematis, besar gaya gravitasi antara partikel dapat ditulis sbb :

Gaya gravitasi Fg = G m1.m2/r2 = m1. g

dan percepatan gravitasi g = Fg/m1

Fg adalah besar gaya gravitasi pada salah satu partikel, m1 dan m2 adalah massa kedua partikel, r adalah jarak antara kedua partikel.

G adalah konstanta universal yang diperoleh dari hasil pengukuran secara eksperimen. 100 tahun setelah Newton mencetuskan hukum Gravitasi Universal, pada tahun 1978, Henry Cavendish berhasil mengukur gaya yang sangat kecil antara dua benda, mirip seperti dua bola. Melalui pengukuran tersebut, Henry membuktikan dengan sangat tepat persamaan Hukum Gravitasi Universal di atas. Perbaikan penting dibuat oleh Poyting dan Boys pada abad kesembilan belas. Nilai G yang diakui sekarang = 6,67 x 10-11 Nm2/kg2

( sumber teori newton di atas dikutip dari wikipedia)


Permasalahannya, mengapa tekanan udara dan viskositas gas tidak dia perhitungkan?

Menurut aku, seharusnya . hukum gravitasi newton direvisi menjadi:

gaya gravitasi F= G M1.M2. (β o/ β h)/r2 = m1. g. (β o/ β h)

dan percepatan gravitasi g = F. β h/m1.β o

Satuannya tidak berubah, yaitu g= meter/detik2

(tapi memperhitungkan perubahan percepatan akibat tekanan udara di ketinggian tertentu dan di atas permukaan laut.

Note:

Tekanan udara berkurang dengan naiknya ketinggian tempat (elevasi atau altitude)

►Persamaan laplace

Persamaan laplace

h = k (1 + γ t)log [β o/ β h)

Pengukuran Tekanan Udara

h = ketinggian tempat

K= konstanta (18.400)

γ= koefisien pemuaian udara (0.000367)

β o= Tekanan udara pada permukaan laut

β h= Tekanan udara pada permukaan ketinggian h

Jadinya : percepatan gravitasi g = F. β h/m1.β o

Ini hanya sebatas hipotesis aku (sementara). tidak ada maksud menyaingi hukum gravitasi newton yang ada. Hukum revisi aku di atas bisa mengungkapkan angka gravitasi di dalam lautan (hanya dengan mengembangkan rumus tersebut sedikit lagi) dengan menambahkan variabel kostanta viskositas air laut di titik tersebut.



1 komentar: