Bagaimana mungkin kekuatan yang sama dapat menimbulkan perilaku yang tampak berbeda? Mengapa planet-planet tidak jatuh ke Matahari yang gravitasinya besar itu? Untuk melihat mengapa ini terjadi, kita perlu memahami bagaimana kekuatan eksternal rupanya juga berpengaruh.
Gaya Gravitasi
Gravitasi adalah kekuatan yang bekerja di antara dua benda, bukan hanya satu benda saja. Gravitasi berbanding lurus dengan massa. Semakin besar massa sebuah benda, semakin besar gravitasinya.
Jadi, bila sebuah benda punya massa yang lebih besar dari benda-benda yang lain, maka gravitasi benda besar tersebut akan menarik benda-benda lainnya yang kurang masif. Sebuah planet, misalnya, walaupun mereka juga memiliki massa dan gravitasi yang besar, mereka tetap akan tunduk oleh gravitasi dari sang bintang induknya yang jauh lebih besar.
Di atas sudah dijelaskan bahwa planet akan tunduk oleh gravitasi bintang, tapi faktanya mereka tidak jatuh ke arah bintang. Mengapa demikian? Kunci untuk memahami gerakan orbital planet terhadap bintang adalah menyadari bahwa planet tidak diam saja terhadap bintangnya, tetapi mereka semua bergerak dengan kecepatan tinggi.
Sebagai contoh, di luar angkasa, Bumi bergerak dengan kecepatan sekitar 108.000 kilometer per jam dalam orbitnya mengelilingi Matahari. Arah gerakan Bumi di alam semesta ini pada dasarnya tegak lurus. Namun, karena ada gaya gravitasi dari Matahari yang menarik Bumi ke arahnya, gerakan Bumi tidak lagi lurus, melainkan melingkar. Dengan kata lain: mengorbit.
Kecepatan gerak Bumi dalam mengelilingi Matahari merupakan kecepatan yang bisa dibilang cukup pas. Bayangkan saja, bila gerakannya terlalu lambat, Bumi akan tertarik jatuh ke arah Matahari. Tapi bila terlalu cepat, maka akan terpental keluar dari orbit.
Gaya Sentripetal
Dalam fisika, segala jenis gerakan melingkar dapat dideskripsikan sebagai bentuk gaya sentripetal, yakni gaya yang bekerja ke arah pusat. Dalam kasus orbit, gaya ini disebabkan oleh gravitasi.
Contoh yang lebih akrab dengan gaya sentripetal adalah objek berputar di ujung seutas tali, yang gaya sentripetalnya berasal dari tali itu sendiri. Objek di ujung seutas tali ditarik ke arah pusat (tangan kita yang memegang ujung tali lainnya), seutas tali itu membuat objek di ujung tali bergerak melingkar. Hal ini tidak jauh berbeda dengan kasus sebuah planet yang mengorbit bintang.
Nah, intinya adalah, planet tidak jatuh ke arah bintangnya karena mereka bergerak dengan kecepatan tinggi. Gaya gravitasi yang dimiliki bintang akan menarik planet, tapi di saat yang sama planet juga menarik dirinya dengan gravitasi yang mereka miliki, sehingga terjadilah apa yang dikenal sebagai gaya sentripetal.