Latihan Formatif 3.3 – Fizik Tingkatan 4 (KSSM) Bab 3 (Kegravitian)

Soalan 1:
Banding dan bezakan satelit geopegun dan satelit bukan geopegun.

Jawapan:

Soalan 2:
Apakah faktor yang menentukan laju linear satelit-satelit yang mengorbit Bumi?

Jawapan:
$$\text { Laju linear satelit, } v=\sqrt{\frac{G M}{r}}$$

Oleh sebab GM adalah malar, maka faktor yang menentukan laju linear satelit hanya bergantung kepada jejari orbitnya. Jika sebuah satelit berada pada ketinggian, h di atas permukaan Bumi, r = R + h.

Soalan 3:
Nyatakan dua faktor yang mempengaruhi nilai halaju lepas dari sebuah planet.

Jawapan:
$$\text { Halaju lepas, } v=\sqrt{\frac{2 G M}{r}}$$

Maka, dua faktor yang mempengaruhi nilai halaju lepas dari sebuah planet:
1. jisim planet itu
2. jarak dari pusat planet itu

Soalan 4:
Bincangkan sama ada sebuah kapal angkasa X berjisim 1 500 kg dan kapal angkasa Y berjisim 2 000 kg memerlukan halaju lepas yang berbeza untuk terlepas daripada graviti Bumi.

Jawapan:
Halaju lepas tidak bergantung kepada jisim objek yang dilepaskan ke angkasa lepas. Maka, kapal angkasa lepas X dan Y tidak memerlukan halaju lepas yang berbeza untuk terlepas daripada graviti Bumi

Soalan 5:
Satelit pemerhati Bumi, Proba-1 mengorbit Bumi pada ketinggian 700 km. Berapakah laju linear satelit itu?
[G = 6.67 × 10^–11 N m² kg^–2, jisim Bumi = 5.97 × 10²⁴ kg, jejari Bumi = 6.37 × 10⁶ m]


Jawapan:
$$\begin{aligned} h & =700 \mathrm{~km}=7.0 \times 10^5 \mathrm{~m} \\ G & =6.67 \times 10^{-11} \mathrm{Nm}^2 \mathrm{~kg}^{-2} \\ M_B & =5.97 \times 10^{24} \mathrm{~kg} \\ R & =6.37 \times 10^6 \mathrm{~m} \\ v & =? \\ r & =R+h=\left(6.37 \times 10^6\right)+\left(7.0 \times 10^5\right) \\ & =7.07 \times 10^6 \mathrm{~m} \end{aligned}$$

$$\begin{aligned} v & =\sqrt{\frac{G M}{R+h}} \\ & =\sqrt{\frac{\left(6.67 \times 10^{-11} \times\left(5.97 \times 10^{24}\right)\right.}{7.07 \times 10^6}} \\ v & =7504.83 \mathrm{~ms}^{-1} \end{aligned}$$