Cara memakai
- Pilih planet atau Bulan di Benda langit, misalnya Bumi.
- Untuk benda langit lain, pilih Massa dan jari-jari kustom, lalu ketik Massa benda langit dalam kilogram dan Jari-jari benda langit.
- Baca Kecepatan lepas dalam km/s dan dalam meter per detik.
- Lihat Kecepatan lepas tiap benda langit untuk membandingkan, dan buka Cara penghitungannya untuk rumus beserta angkanya.
Rumusnya
Benda langit bermassa M dan berjari-jari R menahan benda dengan gravitasinya. Kecepatan yang diperlukan benda di permukaan untuk lepas, tanpa dorongan lagi, adalah v = √(2GM ÷ R). Buku teks OpenStax (dalam bahasa Inggris) memberi ini sebagai persamaan 13.6 pada bagiannya tentang energi potensial gravitasi, dengan R diukur dari pusat benda langit ke titik peluncuran.
Rumus ini tidak memiliki suku untuk massa benda yang meninggalkan, sehingga kecepatan lepas sama untuk benda apa pun dari benda langit yang sama. Peluncuran dari tempat yang lebih tinggi memakai R yang lebih besar, yang menurunkan kecepatan yang diperlukan.
v = √(2GM ÷ R)
G = 6,674 30 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻² (CODATA 2022)
M = massa benda langit, kg
R = jarak dari pusat benda langit ke titik peluncuran, m- Kecepatan lepas Bumi sekitar 11 km/s, angka yang disebut OpenStax untuk Bumi.
- Massa dan jari-jari setiap planet dan Bulan berasal dari lembar fakta NASA, sehingga tabel mengikuti nilai NASA.
Yang tidak dicakup kalkulator ini
- Hambatan udara, yang memperlambat peluncuran melalui atmosfer sehingga memerlukan kecepatan lebih besar daripada yang diberikan rumus.
- Peluncuran dengan tenaga. Roket terus mendorong setelah permukaan, sehingga ia tidak memerlukan kecepatan lepas pada saat meninggalkan tanah.
- Orbit benda langit dan tarikan benda lain, seperti Matahari, yang mengubah kecepatan yang diperlukan untuk meninggalkan tata surya.
Contoh hitungan: kecepatan lepas Bumi
Bumi memiliki massa 5,97 × 10²⁴ kg dan jari-jari ekuator 6378,137 km. Dengan G = 6,674 × 10⁻¹¹, nilai 2GM ÷ R adalah 1,249 × 10⁸ m²/s². Akar kuadratnya 11.178 m/s, yaitu 11,18 km/s.
| Besaran | Nilai |
|---|---|
| Massa Bumi | 5,97 × 10²⁴ kg |
| Jari-jari ekuator | 6378,137 km |
| Kecepatan lepas | 11,18 km/s |
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa itu kecepatan lepas?
Kecepatan lepas adalah kecepatan yang dibutuhkan benda di permukaan suatu benda langit agar terus bergerak tanpa dorongan lagi, sehingga gravitasi benda langit itu tidak bisa menariknya kembali. Rumus memberi kecepatan itu untuk peluncuran dari permukaan tanpa udara.
Apakah massa roket mengubah kecepatan lepas?
Tidak. Rumus bergantung pada massa dan jari-jari benda langit yang ditinggalkan, bukan pada massa benda yang meninggalkannya. Roket yang lebih berat memerlukan kecepatan yang sama, tetapi memerlukan energi lebih banyak untuk mencapainya.
Mengapa kecepatan lepas Bumi sekitar 11 km/s?
Dengan massa Bumi 5,97 × 10²⁴ kg dan jari-jari ekuator 6378,137 km, rumusnya memberi 11,18 km/s. OpenStax memberi angka yang sama, sekitar 11 km/s.
Mengapa kecepatan lepas Yupiter sangat tinggi?
Yupiter memiliki massa sekitar 1,898 × 10²⁷ kg, jauh lebih besar daripada Bumi. Kecepatan lepasnya sekitar 59,5 km/s ketika jari-jari diambil pada tingkat 1 bar yang diberikan NASA.
Bisakah saya mengetik jari-jari dalam kilometer?
Bisa. Ketik 6378 km atau 6378000 m, dan kotak itu membaca keduanya. Biarkan satuan kosong hanya jika Anda memang bermaksud meter.
Jari-jari mana yang harus saya pakai untuk peluncuran dari ketinggian?
Pakai jarak dari pusat benda langit ke titik peluncuran, karena itulah R dalam rumus. Itu adalah jari-jari permukaan ditambah ketinggian peluncuran.
Sumber
- OpenStax University Physics Volume 1, bagian 13.3: Gravitational Potential Energy and Total Energy (persamaan 13.6, kecepatan lepas) (dalam bahasa Inggris)
- NASA: lembar fakta planet, massa planet dan Bulan (dalam bahasa Inggris)
- NASA: lembar fakta Bumi, jari-jari ekuator 6378,137 km (dalam bahasa Inggris)
- NIST CODATA 2022: konstanta gravitasi Newton G (dalam bahasa Inggris)
Angka dan teks terakhir diperiksa pada Kamis, 12 November 2026.