Perbedaan Utama – Pusat Gravitasi vs. Pusat Massa

Pusat gravitasi dan Pusat massa adalah kedua istilah yang sering muncul dalam studi dinamika dalam fisika. Perbedaan utama antara pusat gravitasi dan pusat massa adalah bahwa pusat massa didefinisikan sebagai posisi massa "rata-rata tertimbang" dalam suatu benda sedangkan pusat gravitasi didefinisikan sebagai titik di mana jumlah torsi karena gaya gravitasi adalah 0. Untuk benda-benda di medan gravitasi seragam, pusat gravitasi dan pusat massa adalah sama.

Apa itu Pusat Massa?

Pusat massa adalah titik dalam tubuh atau sistem partikel di mana massanya tampaknya terkonsentrasi. Itu ditemukan dengan mengambil posisi rata-rata tertimbang dari massa. Persamaan yang digunakan dalam dinamika sering berlaku untuk pusat massa. Ketika momentum sistem partikel dihitung, kecepatan pusat massa digunakan sebagai kecepatan sistem. Selain itu, setiap kali gaya eksternal diterapkan pada sistem yang terdiri dari banyak partikel atau benda, benda berperilaku seolah-olah gaya eksternal diterapkan di pusat massa. Misalnya, jika Anda melempar tongkat ke atas pada suatu sudut, tongkat dapat berputar saat jatuh, namun pusat massanya akan bergerak dalam jalur parabola, seperti yang diprediksi oleh persamaan gerak.

Untuk benda simetris dengan kerapatan seragam, pusat massa terletak di pusat geometris benda.

Apa itu Pusat Gravitasi?

Pusat gravitasi adalah titik di mana semua berat tubuh tampaknya bekerja. Jumlah torsi akibat gaya gravitasi adalah 0 terhadap pusat massa. Sebuah benda dapat diseimbangkan dengan menerapkan gaya melalui pusat gravitasi. Selain itu, jika sebuah benda digantung maka pusat gravitasi jatuh tepat di bawah titik suspensi. Pusat gravitasi juga penting untuk stabilitas: sebuah benda akan roboh jika pusat gravitasinya tidak tepat di atas alasnya.

Batu-batu ini menjaga keseimbangannya karena mereka diposisikan dengan terampil sedemikian rupa sehingga pusat-pusat gravitasi batu-batu itu berbaris sepanjang satu garis vertikal.

Jika sebuah benda berada dalam medan gravitasi seragam, maka dapat ditunjukkan bahwa pusat gravitasi dan pusat massa bertepatan. Hal ini kira-kira terjadi pada benda-benda di dekat permukaan bumi, yang dimensinya jauh lebih kecil daripada jari-jari bumi. Namun, ini tidak berlaku untuk objek besar di luar angkasa. Misalnya, jika Anda menganggap bulan sebagai objek yang kira-kira bulat, pusat massa bulan cukup dekat dengan pusat geometris "bola". Namun, sisi bulan yang lebih dekat ke Bumi mengalami tarikan gravitasi yang lebih kuat dibandingkan dengan sisi yang lebih jauh. Karena itu, pusat gravitasi tidak terletak di pusat geometris, tetapi di sisi yang lebih dekat ke Bumi.

Apa perbedaan antara Pusat Gravitasi dan Pusat Massa

Definisi

Pusat massa adalah posisi rata-rata tertimbang massa dalam tubuh atau sistem partikel.

Pusat gravitasi adalah titik pada benda dimana torsi neto akibat gaya gravitasi adalah 0.

Ketergantungan pada Medan Gravitasi

Pusat massa tidak berubah ketika kekuatan medan gravitasi di seluruh tubuh bervariasi.

Pusat gravitasi dapat berubah ketika kekuatan medan gravitasi di seluruh tubuh bervariasi.

Posisi dalam Tubuh Simetris dengan Kepadatan Seragam

Pusat massa berada di pusat geometris dalam benda simetris dengan kerapatan seragam.

Pusat gravitasi berada di pusat geometris dalam benda simetris dengan kerapatan seragam, hanya jika benda itu berada dalam medan gravitasi seragam.

Gunakan dalam Dinamika

Pusat massa dianggap sebagai titik di mana semua massa benda atau sistem partikel tampaknya terkonsentrasi.

Pusat gravitasi dianggap sebagai titik di mana berat badan tampaknya bertindak.

Gambar Courtesy:

"Penghitung Saldo" oleh Leandro Inocencio (Pekerjaan sendiri) [CC BY-SA 3.0], melalui Wikimedia Commons