Andaikan diri anda sebagai seorang saintis. Kumpulan anda telah menemui satu sistem jasad yang baharu. Sistem ini terdiri daripada sebuah bintang di pusat dan lima buah planet dalam orbit membulat mengelilingi bintang tersebut. Jadual 2 menunjukkan maklumat sistem jasad itu.
(a) Hitungkan nilai pecutan graviti, halaju lepas dan tempoh orbit bagi tiap-tiap planet.
(b) Bagaimanakah nilai pecutan graviti, halaju lepas dan tempoh orbit mempengaruhi kesesuaian suatu planet yang baharu untuk didiami manusia?
(c) Seterusnya, pilih planet yang paling sesuai didiami manusia. Beri sebab bagi pilihan anda.
Jawapan:
(a)
Pecutan graviti di permukaan planet dihitung dengan rumus: $$
g=\frac{G M}{R^2}
$$
Halaju lepas dari permukaan planet dihitung dengan rumus: $$
v=\sqrt{\frac{2 G M}{R}}
$$
Tempoh orbit mengelilingi bintang dihitung dengan rumus: $$
T=\sqrt{\frac{4 \pi^2 r^3}{G M}}
$$
(b)
– Nilai g akan menentukan berat badan manusia. Nilai g yang terlalu kecil atau besar akan menyebabkan sistem peredaran darah dan cecair serta organ dalam badan manusia tidak dapat berfungsi secara normal.
– Halaju lepas yang cukup tinggi akan memastikan sebuah planet mempunyai atmosfera yang cukup tebal untuk keperluan manusia.
– Tempoh orbit akan menentukan kitaran perubahan cuaca dan musim. Tempoh yang terlalu pendek menyebabkan perubahan berlaku dengan terlalu cepat dan tidak sesuai untuk tumbuh-tumbuhan. Tempoh yang terlalu. panjang pula menyebabkan setiap musim melalui masa yang terlalu panjang. Misalnya, musim panas atau musim sejuk yang panjang.
(c)
Pecutan graviti di Bumi ialah g = 9.81 ms-2
Halaju lepas dari permukaan Bumi ialah 1.12 x 104 ms-1
Tempoh peredaran Bumi mengelilingi Matahari ialah 1.00 tahun.
– Planet B mempunyai nilai pecutan graviti yang paling dekat dengan nilai bagi Bumi.
– Manusia boleh hidup selesa dengan sedikit pengubahsuaian.
– Halaju lepas Planet B tidak terlalu kecil berbanding dengan halaju lepas Bumi.
– Kemungkinan besar lapisan atmosfera di planet itu cukup tebal dan tumpat untuk keperluan manusia.
– Tempoh orbit planet B hampir sama dengan tempoh orbit Bumi.
– Planet yang dipilih untuk diterokai ialah planet B.
