Isi
Di dunia sehari-hari, gravitasi adalah kekuatan yang membuat benda jatuh ke bawah. Dalam astronomi, gravitasi juga merupakan kekuatan yang menyebabkan planet-planet bergerak dalam orbit yang hampir melingkar di sekitar bintang. Pada pandangan pertama, tidak jelas bagaimana kekuatan yang sama dapat menimbulkan perilaku yang tampak berbeda. Untuk melihat mengapa ini terjadi, perlu dipahami bagaimana kekuatan eksternal mempengaruhi objek yang bergerak.
Gaya Gravitasi
Gravitasi adalah kekuatan yang bekerja di antara dua benda. Jika satu objek secara signifikan lebih masif dari yang lain, maka gravitasi akan menarik objek yang kurang masif ke arah yang lebih masif. Sebuah planet, misalnya, akan mengalami gaya yang menariknya ke arah bintang. Dalam kasus hipotetis di mana kedua objek awalnya diam terhadap satu sama lain, planet ini akan mulai bergerak ke arah bintang. Dengan kata lain itu akan jatuh ke bintang, seperti pengalaman gravitasi setiap hari.
Efek Gerakan Perpendicular
Kunci untuk memahami gerakan orbital adalah untuk menyadari bahwa sebuah planet tidak pernah diam relatif terhadap bintangnya tetapi bergerak dengan kecepatan tinggi. Sebagai contoh, Bumi bepergian dengan kecepatan sekitar 108.000 kilometer per jam (67.000 mil per jam) di orbitnya mengelilingi matahari. Arah gerakan ini pada dasarnya tegak lurus dengan arah gravitasi, yang bekerja sepanjang garis dari planet ke matahari. Sementara gravitasi menarik planet ke arah bintang, kecepatannya yang besar tegak lurus membawanya ke samping di sekitar bintang. Hasilnya adalah orbit.
Gaya Sentripetal
Dalam fisika, segala jenis gerakan melingkar dapat dideskripsikan dalam bentuk gaya sentripetal - gaya yang bekerja ke arah pusat. Dalam kasus orbit, gaya ini disediakan oleh gravitasi. Contoh yang lebih akrab adalah objek berputar di ujung seutas tali. Dalam hal ini, gaya sentripetal berasal dari string itu sendiri. Objek ditarik ke arah pusat, tetapi kecepatannya yang tegak lurus membuatnya bergerak dalam lingkaran. Dalam hal fisika dasar, situasinya tidak berbeda dari kasus sebuah planet yang mengorbit bintang.
Orbital Circular dan Noncircular
Sebagian besar planet bergerak sekitar orbit melingkar, sebagai konsekuensi dari cara sistem planet terbentuk. Fitur penting dari orbit melingkar adalah bahwa arah gerakan selalu tegak lurus terhadap garis yang menghubungkan planet ke bintang pusat. Namun, ini tidak harus demikian. Komet, misalnya, sering berpindah pada orbit non-lingkaran yang sangat panjang. Mengorbit seperti itu masih bisa dijelaskan oleh gravitasi, meskipun teorinya lebih rumit daripada orbit melingkar.