Kegravitian: Nota Ulang Kaji (Tingkatan 4 Fizik SPM)

Kandungan bab ini

• 3.1 Hukum Kegravitian Semesta Newton
• 3.2 Hukum Kepler
• 3.3 Satelit Buatan Manusia

Idea utama dijelaskan

• Mengapa angkasawan terapung di angkasa, Angkasawan terapung bukan kerana graviti tiada, tetapi kerana mereka dan kapal angkasa mereka sedang jatuh mengelilingi Bumi bersama-sama, jadi tiada apa yang menolak mereka ke atas.
• Bagaimana satelit kekal dalam orbit, Satelit kekal dalam orbit kerana graviti sentiasa menariknya ke arah Bumi sementara ia bergerak ke sisi cukup laju untuk terus melengkung mengelilingi Bumi dan tidak jatuh masuk.
• Apa maksud kekuatan medan graviti, Kekuatan medan graviti ialah daya graviti yang bertindak ke atas setiap kilogram jisim. Di permukaan Bumi nilainya kira-kira 9.81 N per kg, yang juga merupakan pecutan jatuh bebas.

Rumus yang mesti dihafal (tiada rumus diberi dalam peperiksaan)

• F = G m₁m₂ / r², Newton's universal law of gravitation, F = daya graviti (N); G = pemalar graviti (N m² kg⁻²); m₁ = jisim objek pertama (kg); m₂ = jisim objek kedua (kg); r = jarak antara pusat (m)
• g = GM / r², Gravitational acceleration (field strength), g = kekuatan medan graviti (m s⁻²); G = pemalar graviti (N m² kg⁻²); M = jisim planet (kg); r = jarak dari pusat (m)
• T² ∝ r³ (T²/r³ = constant), Kepler's third law, T = tempoh orbit (s); r = jejari orbit (m)
• v = √(GM / r), Orbital velocity of a satellite, v = halaju orbit (m s⁻¹); G = pemalar graviti (N m² kg⁻²); M = jisim planet (kg); r = jejari orbit (m)

Istilah yang mesti ditakrif dengan tepat

• Satelit, Objek yang mengorbit jasad yang lebih besar, seperti Bulan mengelilingi Bumi atau satelit buatan manusia yang dikekalkan dalam orbit oleh daya graviti.
• Orbit geopegun, Orbit di atas garis khatulistiwa yang menyebabkan satelit mempunyai tempoh 24 jam, jadi ia kelihatan kekal di atas titik yang sama pada permukaan Bumi.
• Halaju lepas, Halaju minimum yang diperlukan oleh objek untuk lepas sepenuhnya daripada tarikan graviti sesuatu planet atau jasad lain.
• Halaju orbit, Halaju yang mesti dimiliki satelit untuk kekal dalam orbit yang stabil pada jejari tertentu, apabila daya graviti membekalkan daya memusat.
• Pemalar graviti semesta, Pemalar semesta G dalam hukum graviti Newton, yang bernilai kira-kira 6.67 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻².
• Daya memusat, Daya paduan yang menuju ke pusat bulatan yang mengekalkan objek bergerak dalam laluan membulat, seperti satelit dalam orbit.
• Hukum kegravitian semesta Newton, Setiap jisim menarik jisim lain dengan daya yang berkadar terus dengan hasil darab jisim-jisim itu dan berkadar songsang dengan kuasa dua jarak antara pusatnya.
• Medan graviti, Kawasan di sekeliling suatu jisim yang menyebabkan jisim lain mengalami daya tarikan graviti.

Urutan ulang kaji yang berkesan

1. Akhiri dengan set pengiraan bermasa dengan unit pada setiap baris.
2. Baca 3 standard di atas dan tanda yang anda sudah boleh terangkan tanpa nota.
3. Tulis semula setiap definisi dalam satu ayat dengan unit yang betul; definisi ialah markah paling mudah dalam Kertas 2.
4. Terbitkan setiap rumus sekali daripada maknanya, kemudian latih menyusun semula sebelum menggantikan nombor.
5. Bagi setiap eksperimen, tulis pemboleh ubah dimanipulasi, bergerak balas dan dimalarkan daripada ingatan, kemudian graf yang akan diplot.

Lagi sumber Kegravitian

• Gambaran bab: Kegravitian
• Kesilapan Lazim
• Soalan Latihan
• Panduan Menjawab Kertas 2
• Panduan Kertas 3
• Istilah Utama
• Set latihan pengiraan

Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)