Page 572 - Fisika Dasar 1 - Mikrajuddin Abdullah

Bab 8 Gravitasi

8.7 Gangguan pada Kecepatan Orbit

Misalkan benda m sedang mengorbit benda M pada lintasan
lingkaran dengan jari-jari r1. Misalkan secara tiba-tiba laju benda m
berubah misalnya oleh tabrakan benda lain (planet ditabrak oleh asteroid
besar). Pertanyaan, apa yang terjadi dengan orbit planet tersebut?

Jelas di sini bahwa yang mengalami perubahan adalah energi
kinetik benda sedangkan energi potensial tidak berubah. Dengan
berubahnya energi kinetik maka energi mekanik benda berubah. Karena
energi mekanik benda memenuhi persamaan (8.16) maka benda tidak bisa
lagi bertahan di orbit berjari-jari r1. Benda akan berpindah ke orbit dengan
jari-jari r2 sedemikian sehingga energi mekanik baru memenuhi
persamaan (8.16). Berapa jari-jari orbit baru tersebut? Mari kita hitung
dan perhatikan Gambar 8.9.

Ketika masih berada di orbit dengan jari-jari r1 maka energi kinetik
dan energi mekanik benda m adalah

1
2
K  mv
1
2 1

1 GMm
EM  
1
2 r 1

Jika laju benda tiba-tiba berubah sebesar v maka energi kinetik
benda m berubah menjadi

1
' K  m v    v
2
1
2 1
1

 m v  2v v  v 2 
2
2 1

559