Gaya Gravitasi

Ilmuwan  yang aktif  meneliti gaya gravitasi adalah Sir Isaac Newton (1642-1727), seorang ahli ilmu pasti dan alam Inggris. la berhasil mengamati hukum-hukum yang berkaitan dengan benda yang berarah untuk memahami adanya gaya tarik antara dua buah benda yang kemudian disebut gaya gravitasi. Sebuah benda jatuh ke tanah, karena adanya gaya gravitasi. Itulah sebabnya, planet senantiasa berada di dalam lintasannya ketika mengelilingi matahari. Berdasarkan penelitiannya, Newton merumuskan:

Besarnya gaya gravitasi antara dua massa berbanding lurus dengan hasil kali kedua massa itu, dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara kedua massa tersebut.

Secara lebih ringkas, rumus diatas ditulis menjadi :  

Keterangan:
m1 dan m2 :     massa masing-masing benda.
F         :     gaya tarik antara kedua benda.
G          :     konstanta gravitasi, yaitu G = 6,67  x  10-11 Nm2 / kg2. Nilai G dapat ditetapkan  dengan neraca Cavendise, yakni bila m dinyatakan dalam gram dan jarak antara kedua  massa dalam cm, maka G = 6,67  x  10-8 (dyne = cm2 / gram2).
 Berdasarkan Hukum Gravitasi di atas, dapat diketahui bahwa semakin besar massanya  gaya gravitasi akan semakin besar pula. Sebaliknya. semakin besar jarak antara kedua  massa, gaya gravitasi semakin kecil. Itulah sebabnya, massa matahari yang sangat besar  akan selalu berusaha menarik planet lainnya kearahnya, meskipun planet-planet tersebut berusaha mempertahankan geraknya sendiri agar tetap lurus. Hasil antara gaya tarik dan  gerak lurus menyebabkan planet beredar mengelilingi matahari. Jelaslah, bahwa tata surya  tidak memerlukan sumber energi dari luar untuk bergerak, karena energi penggeraknya berasal dari dalam tata surya itu sendiri.
Sebuah benda akan jatuh kebumi dan bulan akan telap mengelilingi bumi, karena bumi memiliki gaya gravitasi. Itulah sebabnya, gerak benda yang berdekatan dengan bumi akan diatur oleh gaya gravitasi bumi. Bumi mempunyai massa yang sangat besar, yakni 6  x  1024 kg, sehingga setiap benda yang berada di atasnya akan dapat merasakan gaya tarik itu. Berdasarkan massa dari volumenya, rata-rata massa jenis bumi kira-kira 5,5 x l0 3  kg/m3.                                                          
Massa gravitasi sebuah benda sama dengan berat benda dibagi percepatan gravitasinya. Disebabkan berat benda itu adalah gaya, maka harus dinyatakan dalam satuan gaya, yakni newton. Dengan demikian, dapat disimpulkan bahwa massa dan berat benda memiliki perbedaan, yaitu:

Massa merupakan ukuran banyaknya materi di dalam benda, sedangkan berat benda merupakan ukuran gaya tariknya ke pusat bumi.

Besarnya percepatan gravitasi di permukaan bumi kira-kira g = 980,665 cm/detik2, atau sering dibulatkan menjadi 9,8 m/detik2.