Pertanyaan

Sebuah bintang memiliki massa 4 kali massamatahari M . Sebuah satelit yang mengorbit bintang tersebutpadajarak r yang tetap daripusat massabintang, memilikiperiode orbit T . Jika satelit tersebut mengorbit mataharidengan jari-jari orbit yang sama,yang akan terjadi adalah: periode orbitnya menjadi 0,5 T . kecepatan liniernya menjadi 0,5 kali semula. momentum sudut tetap. energi mekaniknya menjadi 0,25kali semula. Pernyataan yang benar terkait hal di atas adalah ....

Sebuah bintang memiliki massa 4 kali massa matahari M. Sebuah satelit yang mengorbit bintang tersebut pada jarak  r  yang tetap dari pusat massa bintang, memiliki periode orbit  T. Jika satelit tersebut mengorbit matahari dengan jari-jari orbit yang sama, yang akan terjadi adalah:

  1. periode orbitnya menjadi 0,5T.
  2. kecepatan liniernya menjadi 0,5 kali semula.
  3. momentum sudut tetap.
  4. energi mekaniknya menjadi 0,25 kali semula.

Pernyataan yang benar terkait hal di atas adalah .... space space

  1. (1), (2), dan (3) benar space

  2. (1) dan (3) benar space

  3. (2) dan (4) benar space

  4. hanya (4) benar space

  5. semua pernyataan benar space

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang benar adalah C.

jawaban yang benar adalah C.

Pembahasan

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah C. Diketahui: m B ​ = 4 M r SB ​ = r SM ​ = r T SB ​ = T B ​ = T Ditanya: Pernyataan yang benar = ... ? Penyelesaian: Menurut Hukum III Kepler: 4 π 2 GM ​ = T 2 R 3 ​ , maka diperoleh hubungan: T ∼ M ​ 1 ​ a t a u M ∼ T 2 1 ​ . Analisis masing-masing pernyataan. (1). Dari hubungan di atas diperoleh perbandingan: T B ​ T M ​ ​ = m M ​ m B ​ ​ ​ T T M ​ ​ = M 4 M ​ ​ T M ​ = 2 T . Hasil ini tidak sesuai dengan pernyataan (1) yang menyatakan bahwa periode orbitnya menjadi 0,5 T . (SALAH) (2).Untuk menghitung kecepatanlinier, gunakanpersa­maan: v = T 2 π ​ R . Dari persamaan tersebut diperoleh perbandingan berikut. v 2 ​ v 1 ​ ​ = T 1 ​ T 2 ​ ​ v 2 ​ v 1 ​ ​ = T 2 T ​ v 2 ​ = 2 1 ​ v 1 ​ v 2 ​ = 0 , 5 v 1 ​ . Hasil ini sesuai dengan pernyataan (2) yang menyatakan bahwa kecepatan liniernya menjadi 0,5 kali semula. (BENAR) (3).Momentum sudutpadaperistiwa ini(satelit mengeli­lingi bintang)tidak kekal.Jadi, hukum kekekalan mo­mentum sudut tidak berlaku. Persamaan momentum sudut adalah: L = I × ω = I × T 2 π ​ . Karena periode ( T ) berubah, maka momentum sudut juga berubah. Hasil ini tidak sesuai dengan pernyataan (3) yang menyatakan bahwa momentum sudut tetap. (SALAH) (4).Perbandingan energi mekanik sebelumdan sesudah dirumuskan oleh: E M 2 ​ E M 1 ​ ​ = m 2 ​ m 1 ​ ​ E M 2 ​ E M 1 ​ ​ = M 4 M ​ E M 2 ​ = 4 1 ​ E M 1 ​ E M 2 ​ = 0 , 25 E M 1 ​ . Hasil ini sesuai dengan pernyataan (4) yang menyatakan bahwa energi mekaniknya menjadi 0,25kali semula. (BENAR) Dengan demikian, pernyataan yang benar terkait hal di atasadalah (2) dan (4) benar. Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.

Jawaban yang benar untuk pertanyaan tersebut adalah C.

Diketahui:

  

Ditanya:  

Penyelesaian:

Menurut Hukum III Kepler:  , maka diperoleh hubungan:  

Analisis masing-masing pernyataan.

(1). Dari hubungan di atas diperoleh perbandingan:

Hasil ini tidak sesuai dengan pernyataan (1) yang menyatakan bahwa periode orbitnya menjadi 0,5T. (SALAH)

(2). Untuk menghitung kecepatan linier, gunakan persa­maan:  Dari persamaan tersebut diperoleh perbandingan berikut.

Hasil ini sesuai dengan pernyataan (2) yang menyatakan bahwa kecepatan liniernya menjadi 0,5 kali semula. (BENAR)

(3). Momentum sudut pada peristiwa ini (satelit mengeli­lingi bintang) tidak kekal. Jadi, hukum kekekalan mo­mentum sudut tidak berlaku. Persamaan momentum sudut adalah:   Karena periode (T) berubah, maka momentum sudut juga berubah. Hasil ini tidak sesuai dengan pernyataan (3) yang menyatakan bahwa momentum sudut tetap. (SALAH)

(4). Perbandingan energi mekanik sebelum dan sesudah dirumuskan oleh:

Hasil ini sesuai dengan pernyataan (4) yang menyatakan bahwa energi mekaniknya menjadi 0,25 kali semula. (BENAR)

Dengan demikian, pernyataan yang benar terkait hal di atas adalah (2) dan (4) benar.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.

256

Iklan

Pertanyaan serupa

Hitunglah kecepatan mengorbit dari planet Neptunus dari data berikut ini!

17

0.0

Jawaban terverifikasi

Iklan

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Fitur Roboguru

Topik Roboguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

081578200000

Email info@ruangguru.com

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2022 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia