Mengapa Benda Dapat Mengorbit

Jika gravitasi adalah gaya tarik menarik antara dua benda, lalu mengapa satelit bisa tetap di atas, dan tidak jatuh ke Bumi?

Jawabannya adalah karena satelit mengorbit.

Satelit memiliki kecepatan yang arahnya menjauhi Bumi namun tidak tegak lurus terhadap permukaan bumi. Kecepatan ini akan bertahan sangat lama karena di luar angkasa praktis tidak ada gaya hambatan, tidak seperti dipermukaan bumi.

Selain kecepatan, gaya gravitasi Bumi akan menarik satelit ke arah Bumi. Jadi kecepatan satelit membuat satelit bergerak menjauh, namun gaya gravitasi akan membuat satelit bergerak ke Bumi. Jika kecepatan dan gaya gravitasi besar dan arahnya tepat, maka satelit akan mengorbit. Dengan kata lain: tidak jatuh ke Bumi, tetapi tidak pula terus menjauh dan menghilang.

Jarak dan bentuk orbit akan tergantung pada kecepatan yang dimiliki serta arahnya. Semakin jauh jarak orbit dengan pusat gravitasi, maka semakin kecil gaya gravitasi yang dirasakan, dan semakin kecil kecepatan yang diperlukan untuk mengorbit.

Dalam kerangka acuan satelit itu sendiri, benda akan merasakan gaya ke arah luar orbit yang besarnya sama dengan gaya gravitasi yang dirasakan. Gaya dinamakan gaya sentrifugal, yang kurang lebih sama dengan gaya yang kita rasakan saat mobil berbelok. Kita akan merasakan gaya ke arah berlawanan dengan arah beloknya mobil. Bedanya, pada mobil, gaya gravitasi arahnya tidak satu sumbu dengan gaya sentrifugal, sehingga kita dapat merasakan gaya tersebut.

Miskonsepsi yang sering kita dengar: “di orbit tak ada gaya gravitasi”. Sebenarnya ada gaya gravitasi, tapi ada gaya sentrifugal yang besarnya sama tapi arahnya berlawanan. Sehingga di orbit, astronot dan benda lain terlihat melayang-layang.

Referensi