Gerak Satelit
Jika kecepatannya terlalu tinggi, pesawat ruang angkasa ini (satelit) tidak akan terperangkap di dalam orbitnya oleh gravitasi Bumi dan akan dilepas entah ke mana, takkan kembali. Jika kecepatan terlalu rendah, pesawat itu akan jatuh kembali ke Bumi. Satelit-satelit biasanya diletakkan dalam orbit lingkaran (atau mendekati lingkaran), karena bentuk lintasan orbit semacam ini memerlukan kecepatan lepas landas terkecil.
Sering kali kita bertanya-tanya “apa yang menjadikan satelit tetap berada di atas sana?” jawabannya adalah: kecepatannya yang tinggi.
Jika sebuah satelit berhenti bergerak, pesawat itu akan langsung jatuh
ke Bumi. Tetapi, dengan kecepatan yang sangat tinggi yang dimilikinya,
sebuah satelit akan segera terbang dan hilang di ruang angkasa (1-2)
jika tidak ditahan oleh gravitasi Bumi yang mengurungnya di dalam
lintasan orbitnya. Pada kenyataannya, sebuah satelit memang
bergerak jatuh ke Bumi (bergerak dipercepat menuju Bumi), namun
kecepatan tangensialnya (kecepatan yang menyinggung lintasan melingkar)
sangat tinggi yang dimilikinya mencegah satelit itu jatuh ke permukaan
Bumi.
Untuk satelit yang bergerak dalam lintasan lingkaran (setidaknya
mendekati lingkaran),, gambar (1-3) percepatan yang diperlukan adalah
percepatan sentripetal, maka pada satelit yang mengalami gaya gravitasi
Bumi dapat diperoleh
Gambar 2 |
Persamaan (1) digunakan untuk menentukan kecepatan tangensial
satelit (kecepatan orbit) untuk satelit yang memiliki jari-jari orbit r. Persamaan (2) berlaku jika diketahui orbit satelit berada pada ketinggian h dan permukaan Bumi, r = h + RE.
Dari persamaan (1) menunjukkan bahwa ternyata laju satelit tidak
bergantung pada massanya sendiri. Jadi, satelit-satelit dengan massa
yang berbeda-beda dan mengorbit bumi pada jarak yang sama memiliki laju
dan periode yang sama. Persamaan (1) juga berlaku untuk
menghitung kecepatan satelit alami planet seperti Bulan yaitu satelit
alami dari planet Bumi dan satelit alami untuk planet lainnya.
Satelit Geosynchronous (satelit buatan)
Gambar 3 |
Satelit yang berada di orbit geo-sinkron (geostasioner) akan menunjukan perilaku sebagai:
Karena
maka persamaan (3) menjadi
- Satelit akan berputar searah dengan putaran bumi.
- Periode rotasi satelit sama dengan periode rotasi bumi.
- Satelit akan bergerak secara langsung di atas ekuator bumi
- Pusat dari orbit geostasioner ada di pusat bumi.
Karena
maka persamaan (3) menjadi
Karena percepatan gravitasi dekat permukaan bumi kira-kira g = 9,8 m/s2 dan jari-jari bumi RE = 6400 km, sehingga kita peroleh kelajuan yang diperlukan satelit untuk mengorbit bumi, v (persamaan (4)) adalah
Kecepatan tangensial satelit yang ditunjukkan pada persamaan (1) tidak lain adalah
Persamaan (5) digunakan untuk mencari periode satelit yang mengorbit planet, misalnya periode bulan mengelilingi bumi, atau satelit untuk planet lainnya. Misalkan satelit mengelilingi Mars, berarti massa bumi diganti dengan massa planet Mars.
Untuk mencari jari-jari orbit satelit persamaan (5) dapat kita nyatakan sebagai
Persamaan (6) dapat kita nyatakan sebagai,
Persamaan (5) digunakan untuk mencari periode satelit yang mengorbit planet, misalnya periode bulan mengelilingi bumi, atau satelit untuk planet lainnya. Misalkan satelit mengelilingi Mars, berarti massa bumi diganti dengan massa planet Mars.
Untuk mencari jari-jari orbit satelit persamaan (5) dapat kita nyatakan sebagai
Persamaan (6) dapat kita nyatakan sebagai,
Persamaan (6), (7) dan (8) digunakan untuk menentukan jari-jari orbit planet, baik satelit geo-sinkron, dan satelit alamiah saat mengitari planet.
Ini sih masih teori yang saya dapat di sma dulu tapi belum pernah dipraktekkan begitulah maka jadinya seolah2 ilmu fisika sudah rumit dikatakan ilmu pasti tapi perhitungannya masih asumsi sedikit pertanyaan saya terbuat dari bahan apa satelit itu kok bisa bertahan di orbit bumi bayangkan aja kita dibumi klo gak ada lapisan atmosfer mungkin sudah terbakar oleh matahari itu satelit ada diluar atmosfer bumi aduh kenapa saya baru sadar sekarang terlalu banyak teori tapi kenyataan kosong
ReplyDeleteanda bisa googling, tapi hipotesis saya itu terbuat dari campuran bahan (seperti stainless steel yang sifatnya isolator pandas dan punya titik lebur yang sangat tinggi, bumi terbakar karna adanya oksigen didalam atmosfernya, kalau diluar atmosfer yang berupa ruang hampa, saya rasa satelit tidak mungkn terbakar, tapi suhunya hanya meningkat,tapi dapat diatasi dengan dua variable diatas, isolator dan titik lwbur tinggi
Deleteini hanya hipotesa saya, maaf jika ada kesalahan, mungkin anda bisa googling untuk memastikan