What is the formula for gravitational force?

F = Gm₁m₂/r², where F is the force in newtons, G is the gravitational constant (6.674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²), m₁ and m₂ are the two masses in kilograms, and r is the distance between their centers in meters.

What is G, the gravitational constant?

G is a fixed physical constant equal to about 6.674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg². It was first measured by Henry Cavendish in 1798 using a torsion balance, and it sets the overall strength of gravity in Newton's formula — it does not change based on the masses or distance involved.

Why does gravity follow an inverse-square law?

Gravity spreads out from a mass in all directions, and the surface area over which it spreads grows with the square of the distance (like light from a bulb covering a larger sphere farther away). That geometric spreading is why the force weakens with the square of the distance rather than linearly.

Is this the same as weight?

Yes, in the special case where one of the masses is a planet and the other is standing on its surface. Weight is simply the gravitational force between an object and the planet beneath it — this calculator's default example (Earth and a 70 kg person) computes exactly that.

What units does the calculator use?

Masses are in kilograms (kg), distance is in meters (m), and the resulting force is in newtons (N). Very large or very small values can be entered in scientific notation, such as 5.97e24 or 6.371e6.

Is the distance measured from the surface or the center?

Always from center to center. For a person on Earth's surface, use Earth's radius (about 6.371 × 10⁶ m) as the distance, not the (essentially zero) surface-to-surface gap — gravity behaves as if each body's mass were concentrated at a single point at its center.

Kalkulator Gaya Gravitasi - Hukum Newton

📋

Panduan langkah demi langkah

Cara menggunakan kalkulator ini

3 langkah

1

Masukkan kedua massa

Ketik massa 1 dan massa 2 dalam kilogram. Massa yang sangat besar atau sangat kecil dapat dimasukkan dalam notasi ilmiah (misalnya 5,97e24 untuk massa bumi) — kalkulator akan menguraikan notasi tersebut secara langsung.

2

Masukkan jarak di antara keduanya

Masukkan jarak antara pusat dua massa, dalam meter. Untuk sebuah planet atau bulan, ini adalah jarak dari pusat suatu benda ke pusat benda lainnya, bukan jarak permukaan-ke-permukaan.

3

Baca kekuatannya, atau alihkan ke Selesaikan

Tab Force memperbarui gaya gravitasi secara instan. Beralih ke tab Selesaikan untuk bekerja mundur — masukkan gaya target dan dua massa 1, massa 2, dan jarak untuk menemukan gaya ketiga.

⚡

Referensi

Rumus dan metodologi

2 rumus

Hukum gravitasi universal Newton

F = G · m₁ · m₂ / r²

F adalah gaya gravitasi dalam satuan newton (N), G adalah konstanta gravitasi (6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²), m₁ dan m₂ adalah dua massa dalam kilogram, dan r adalah jarak antara pusatnya dalam meter. Setiap pasangan massa menarik pasangan massa lainnya — ini adalah gaya yang sama yang menahan planet-planet di orbitnya dan menarik benda yang jatuh ke tanah.

Memecahkan masalah massa atau jarak

m = F·r² / (G·m_other) · r = √(G·m₁·m₂ / F)

Dengan menata ulang rumus yang sama, Anda dapat menyelesaikan perhitungan massa (dengan mempertimbangkan gaya, massa lainnya, dan jarak) atau jarak (dengan mempertimbangkan gaya dan kedua massa).

📖

Glosarium

Penjelasan istilah penting

7 istilah

Prinsip Newton bahwa setiap massa di alam semesta menarik setiap massa lainnya, dengan gaya yang sebanding dengan hasil kali massa dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara keduanya.

Konstanta fisika tetap, G ≈ 6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg², yang menskalakan kekuatan gravitasi dalam rumus Newton. Ini pertama kali diukur secara eksperimental oleh Henry Cavendish pada tahun 1798.

Hubungan dimana besaran turun sebanding dengan 1/r². Untuk gravitasi, menggandakan jarak antara dua massa akan mengurangi gaya menjadi seperempat; melipatgandakan jarak akan memotongnya menjadi sepersembilan.

Jumlah materi dalam suatu benda, diukur dalam kilogram. Massalah yang menghasilkan gaya tarik gravitasi — tidak sama dengan berat, yaitu gaya yang diberikan gravitasi pada massa tersebut.

Dorongan atau tarikan antara dua benda, diukur dalam newton (N). Satu newton adalah gaya yang diperlukan untuk mempercepat benda bermassa 1 kg dengan kecepatan 1 m/s².

Satuan SI untuk gaya. 1 N = 1 kg·m/s². Gaya gravitasi harian di permukaan bumi biasanya berjumlah ratusan hingga ribuan newton per orang atau benda.

Suatu wilayah ruang di mana suatu massa mengalami gaya gravitasi. Setiap massa menciptakan medan gravitasi di sekitarnya; kekuatan medan mengikuti pola kuadrat terbalik yang sama dengan rumus gaya.

👥

Skenario

Contoh dalam kehidupan nyata

2 contoh nyata

🌍

Bumi dan manusia

Seseorang bermassa 70 kg berdiri di permukaan bumi

Massa 1 (Bumi) 5.97 × 10²⁴ kg Massa 2 (orang) 70 kg Jarak (jari-jari bumi) 6.371 × 10⁶ m

Gaya gravitasinya mencapai sekitar 687 N - ini pada dasarnya adalah berat orang tersebut, karena berat hanyalah gaya gravitasi antara suatu benda dan planet tempat ia berdiri. Input default kalkulator memodelkan skenario ini dengan tepat.

🌕

Bumi dan Bulan

Kekuatan yang menahan Bulan pada orbitnya

Massa 1 (Bumi) 5.97 × 10²⁴ kg Massa 2 (Bulan) 7.342 × 10²² kg Jarak (orbital rata-rata) 3.844 × 10⁸ m

Bahkan dalam jarak hampir 400.000 km, gaya antara Bumi dan Bulan adalah sekitar 1,98 × 10²⁰ N — sangat besar karena kedua massa tersebut sangat besar. Gaya inilah yang membuat Bulan tetap berada di orbitnya dibandingkan terbang dalam garis lurus.

🔗

Referensi

Sitasi kalkulator ini

APA & MLA

Gunakan salah satu format ini untuk menyitasi kalkulator dalam makalah, laporan, atau daftar sumber.

APA

MLA

📄

Ulasan mendalam

Memahami Kalkulator Gaya Gravitasi

3 bab · 4 menit membaca

Hukum gravitasi universal Newton adalah salah satu rumus paling penting dalam fisika — hukum ini menjelaskan mengapa apel jatuh, mengapa Bulan mengorbit Bumi, dan mengapa planet mengorbit Matahari, semuanya dengan satu persamaan. Kalkulator ini menerapkan rumus tersebut (F = Gm₁m₂/r²) untuk dua massa dan jarak apa pun yang Anda berikan, dan juga dapat menyelesaikan perhitungan mundur untuk massa atau jarak yang hilang.

Cara kerja Kalkulator Gaya Gravitasi

Kalkulator mengalikan kedua massa, membaginya dengan kuadrat jarak antara pusat-pusatnya, dan menskalakan hasilnya dengan konstanta gravitasi G = 6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg². Rumus tunggal ini, yang diterbitkan oleh Isaac Newton pada tahun 1687, menggambarkan gaya tarik menarik antara dua massa mana pun di alam semesta — mulai dari partikel subatom hingga gugus galaksi — tanpa perlu penyesuaian berdasarkan bahan pembuat benda tersebut.

Gaya tersebut selalu menarik (tidak pernah tolak-menolak) dan bekerja sepanjang garis yang menghubungkan dua pusat massa. Karena G adalah bilangan yang sangat kecil, gaya gravitasi antara benda-benda sehari-hari – misalnya dua orang yang berdiri berdekatan – terlalu kecil untuk diperhatikan. Ini hanya menjadi signifikan jika setidaknya salah satu massanya seukuran planet atau lebih besar.

Masukan dan artinya

Masa 1 dan massa 2 keduanya dinyatakan dalam kilogram dan dapat dipertukarkan — rumusnya memperlakukan keduanya secara simetris, jadi tidak masalah massa mana yang Anda sebut "1" dan mana yang Anda sebut "2". Massa astronomi dapat dengan mudah dimasukkan dalam notasi ilmiah (5,97e24 untuk Bumi, 1,989e30 untuk Matahari), yang akan diurai oleh kalkulator secara langsung tanpa perlu mengetikkan semua angka nol.

Jarak diukur dari pusat ke pusat, bukan dari permukaan ke permukaan. Bagi seseorang yang berdiri di Bumi, hal ini berarti menggunakan radius Bumi (sekitar 6.371 km), bukan nol — jarak permukaan-ke-permukaan antara manusia dan tanah pada dasarnya adalah nol, namun gravitasi memperlakukan seluruh massa Bumi seolah-olah terkonsentrasi di pusatnya, kira-kira 6.371 km di bawah kaki Anda.

Batasan dan kasus tepi

Hukum gravitasi Newton sangat akurat untuk perhitungan medan lemah dan kecepatan rendah biasa, namun ini bukanlah keputusan akhir mengenai gravitasi. Relativitas umum Einstein lebih akurat dalam kondisi ekstrem — medan gravitasi yang sangat kuat (dekat lubang hitam atau bintang neutron), kecepatan relatif sangat tinggi, atau ketika penentuan waktu dan navigasi yang presisi diperlukan (seperti penentuan waktu satelit GPS).

Kalkulator juga mengasumsikan kedua massa dapat diperlakukan sebagai massa titik (atau, setara dengan bola seragam) yang dipisahkan oleh jarak tertentu. Angka ini tepat untuk benda berbentuk bola simetris seperti planet dan bintang, dan merupakan perkiraan yang baik untuk sebagian besar bentuk lainnya pada jarak astronomi biasa.

❓

Pertanyaan

Pertanyaan umum

6 pertanyaan

Apa rumus gaya gravitasi?+

F = Gm₁m₂/r², dengan F adalah gaya dalam newton, G adalah konstanta gravitasi (6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg²), m₁ dan m₂ adalah dua massa dalam kilogram, dan r adalah jarak antara pusat-pusatnya dalam meter.

Berapakah G, konstanta gravitasi?+

G adalah konstanta fisika tetap yang sama dengan sekitar 6,674 × 10⁻¹¹ N·m²/kg². Ini pertama kali diukur oleh Henry Cavendish pada tahun 1798 menggunakan keseimbangan torsi, dan ini menetapkan kekuatan gravitasi keseluruhan dalam rumus Newton — ini tidak berubah berdasarkan massa atau jarak yang terlibat.

Mengapa gravitasi mengikuti hukum kuadrat terbalik?+

Gravitasi menyebar dari suatu massa ke segala arah, dan luas permukaan tempat penyebarannya bertambah seiring dengan kuadrat jaraknya (seperti cahaya dari bola lampu yang menutupi bola yang lebih besar di jarak yang lebih jauh). Penyebaran geometri inilah yang menyebabkan gaya melemah seiring dengan kuadrat jarak, bukan secara linier.

Apakah ini sama dengan berat badan?+

Ya, dalam kasus khusus dimana salah satu massanya adalah sebuah planet dan massa lainnya berdiri di permukaannya. Berat hanyalah gaya gravitasi antara suatu benda dan planet di bawahnya — contoh default kalkulator ini (Bumi dan orang berbobot 70 kg) menghitung hal tersebut dengan tepat.

Satuan apa yang digunakan kalkulator?+

Massa dalam kilogram (kg), jarak dalam meter (m), dan gaya yang dihasilkan dalam newton (N). Nilai yang sangat besar atau sangat kecil dapat dimasukkan dalam notasi ilmiah, misalnya 5.97e24 atau 6.371e6.

Apakah jarak diukur dari permukaan atau pusat?+

Selalu dari pusat ke pusat. Untuk orang yang berada di permukaan bumi, gunakan jari-jari bumi (sekitar 6,371 × 10⁶ m) sebagai jarak, bukan jarak permukaan-ke-permukaan (pada dasarnya nol) — gravitasi berperilaku seolah-olah setiap massa benda terkonsentrasi pada satu titik di pusatnya.

Unduh PDF satu halaman berisi hasil Anda. Masukkan alamat email untuk menerima kiat kalkulator sesekali. Tanpa spam, dan Anda dapat berhenti berlangganan kapan saja. Privasi.

Kalkulator Gaya Gravitasi