Bola Langit

Post on 07-Jul-2015

279 views 3 download

Transcript of Bola Langit

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 1/53

 

Sabar NurohmanProdi Pendidikan IPA FMIPA UNY

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 2/53

 

DafatarDafatar IsiIsi Bumi dalam Bola

Langit Tata Surya

Sistem Bumi-Bulan

 

era anet anSatelit

Fisika Bintang

Evolusi Bintang Galaksi

Struktur Jagad Raya

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 3/53

 

BumiBumi dandan BolaBola LangitLangit Bumi dan Gerak Benda

Langit Kedudukan dalam bola

langit

Tata koordinat Bola Lan it 

 

◦ Tata koordinat horizon

◦ Tata koordinat Ekuator

◦ Tata Koordinat Ekliptika

Perhitungan Waktu◦ Waktu sideris dan Waktu

Surya

◦ Waktu Standar

◦ Kalender

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 4/53

AstronomiAstronomi?? Astronomi yang secara

etimologi berarti “Ilmu Bintang”,adalah ilmu yang melibatkanpengamatan dan penjelasan

 dan atmosfernya. Ilmu inimempelajari asal-usul, evolusi, sifatfisik dan kimiawi benda-benda

yang bisa dilihat di langit (dan diluar Bumi), juga proses yangmelibatkan mereka.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 5/53

ManfaatManfaat AstronomiAstronomi::1. Penunjuk Waktu:

Penentuan/perhitungan almanak, misalnya penentuan tanggal 1Ramadhan dan penentuan tanggal 1 syawal.

2. Penunjuk Arah:

Perhitungan/Patokan Arah bagi para nelayan tradisional. Dipakaiterutama pada malam hari, dengan berpatokan pada rasi bintang.

.

◦ Perhitungan kapan terjadinya pasang surut air laut.◦ Perhitungan musim tanam para petani. Di kalangan petani Jawa dikenal dengan

istilah "petungan mongso".

4. Untuk tujuan Penelitian:

Misalnya perhitungan manuver wahana antariksa voyager milik USA.Untuk bermanuver, harus dihitung kapan voyager bisa memasuki track/lintasandi sekitar sebuah planet, sehingga efek lontaran ketapel bisa dicapai untuk menuju lintasan tujuan berikutnya. Untuk keperluan seperti ini semua datalengkap astronomi mutlak diperlukan, seperti massa planet, radius planet,lintasan planet terhadap matahari, dsb.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 6/53

SejarahSejarah singkatsingkat pemikiranpemikiran manusiamanusia

tentangtentang bumibumi dandan langitlangit Abad VI SM, pemikir Yunani kuno

(Aristoteles, 35 SM dan Ptoleumeus 140 SM)berpandangan bahwa bumi merupakan bolayang diam dan merupakan pusat alam

Aristarchus (300 SM) menyatakan bahwamatahari sebagai pusat jagad raya, namun iakalah pamor dengan pandangan Aristoteles.

18 Abad kemudian, Tahun 1500 NicolasCopernicus mengemukakan pandanganheliosentris.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 7/53

LanjutanLanjutan:: SejarahSejarah…… Tycho Brahe (1546-1601) dengan data yang

dimilikinya menentang kembali pandanganheliosentris, karena dia tidak melihatfenomena paralaksis,

 - , ,memanfaatkan data milik Tycho danmengolahnya secara matematis, iamemperkokoh gagasan heliosentris.

Pandangan heliosentris semakin hari semakinmenemukan bukti empiris maupunmatematis.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 8/53

BumiBumi dandan Gerak Gerak BendaBenda LangitLangit Gerak harian benda langit:

Gerak benda-benda langit dari timur kebarat selama +/- 24 jam dalam satu kali

kitaran.

Gerak harian tersebut merupakan efek 

dari rotasi bumi

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 9/53

RotasiRotasi BumiBumi Bumi kita berputar seperti gasing. Gerak 

putar Bumi pada sumbu putarnya inidinamakan gerak rotasi.

Untuk men elesaikan satu utaran satu

periode rotasi), dibutuhkan waktu 23 jam56 menit 4.1 detik. Gerak rotasi Bumi

inilah yang menyebabkan terjadinya siang

dan malam dan pergerakan semu benda-

benda langit.

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 10/53 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 11/53

AkibatAkibat RotasiRotasi BumiBumi:: Gerak harian benda langit dari timur ke

barat (terbit di timur, terbenam di barat, danterjadinya pergantian siang malam).

Terjadi pepatan bumi di arah kutubnya 

equator )

Efek coriolis:◦ pada arah angin.

◦ Perubahan arah ayunan bandul.

◦ Perubahan arah arus laut sepanjang equator bumi.

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 12/53 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 13/53

RevolusiRevolusi BumiBumi Gerak bumi mengitari matahari disebut

gerak revolusi bumi. Bidang orbit bumi mengitari matahari

disebut bidang ekliptika.

Letaknya miring 23,5o terhadap bidangequator langit (perpanjangan bidangequator bumi).

Periode revolusi bumi = 365.25 hari.Gerak revolusi bumi disebut juga gerak tahunan bumi atau gerak annual.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 14/53

21 Juni: musim

panasSummer

Soltstice

23 Sept: Awal

musim gugur

21 Maret: Awal

musim semi

23 des:musim

dinginWinter

Soltstice

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 15/53

AkibatAkibat RevolusiRevolusi BumiBumi :: Pergantian musim

perbedaan lamanya siang dan malam Gerak semu tahunan matahari

Terlihatnya rasi bintang yang berbeda dari bulan

ke bulan Terjadinya paralaks bintang.

Terjadinya pergantian musim di permukaan bumi

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 16/53 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 17/53

Gerak Gerak PresesiPresesi Gerak presesi bumi

disebut juga gerak gasing

bumi, Maksudnya adalahperputaran sumbu rotasibumi mengedari sumbubidang ekliptika.

erio e gera presesibumi = 26.000 tahun.

Terjadi akibat kemiringansumbu bumi terhadapbidang ekliptika sebesar66o30’.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 18/53

GERAK PRESESI (GERAK GASING) SUMBU BUMI

PERIODE PRESESI (LINGKARAN PENUH) = 26.000 TAHUN

DAN NUTASI (GELOMBANG KECIL) = 19 TAHUN

Kutub Ekliptika

23,5o

Akibat gerak Presesi & Nutasi sumbu bumi:

pergeseran titik Hammal(titik Aries) ke arah barat (mundur) sekitar 50” /tahun

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 19/53

Gerak Gerak NutasiNutasi Lingkaran gerak presesi bumi tidak mulus,

melainkan bergelombang dengan periodegerak gelombangnya 19 tahun.

Gerak nutasi ter adi akibat en aruh bulan

yang berusaha menarik bumi ke bidangorbit bulan.

Bidang orbit bulan miring 5

o

12’ terhadapekliptika.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 20/53

KedudukanKedudukan dalamdalam BolaBola LangitLangitZenit

Meridian

Nazir

Horizon

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 21/53

PengamatPengamat didi KutubKutub UtaraUtaraKUL, Zenit

Ekuator Lan itv

Meridian

Polaris

Lingkaran

Diurnal

Ekliptika

KSL,Nazir

TB

23,50

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 22/53

Lingkaran Diurnal

PengamatPengamat didi KutubKutub SelatanSelatan

KSL, Zenit

KUL, Nazir

Ekuator Langit

BT

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 23/53

Ekuator Langit

PengamatPengamat didi EkuatorEkuator

KSLKUL

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 24/53

PengamatPengamat didi LintangLintang AntaraAntara

Horizon300

U S

Pengamat Berada padaposisi 300 lintang utara

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 25/53

Koordinat Horizon: tata koordinat yang menjadikan

Horizon sebagai titik acuan Koordinat Ekuator: tata koordinat yang menjadikan

ekuator langit sebagai acuan

  oor nat pt a: ata oor nat yang men a anbidang edar matahari (ekliptika) sebagai acuan

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 26/53

Pada tata koordinat Horozon digunakan lingkaranHorozon sebagai lingkaran dasar dan titik utara sebagaititik asal (awal).

Kedudukan benda langit dinyatakan oleh dua koordinat,aitu:

Tinggi (t)/Altitud Azimut (A)

Tinggi benda langit menyatakan besarnya busur vertikal yang dihitung dari benda itu sampai ke Horizon

Azimut adalah busur pada Horizon yang dihitung dari titikasal ke arah timur sampai ke titik kaki bintang.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 27/53

Zenit

Meridian

Nazir

HorizonS U

R’

Keterangan:R : Kedudukan Bintang

RR’ : Tinggi Bintang(t)/Altitud

UR’ : Azimuth (A)RZ : Jarak Zenit (Z)Z= 900 - t

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 28/53

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 29/53

KelemahanKelemahan KoordinatKoordinat Horizon:Horizon: Tinggi bintang t selalu berubah (bersifat

sesaat), Kedudukan Horozon tergantung pada

letak eo rafis en amat

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 30/53

TataTata koordinatkoordinat EkliptikaEkliptika Ekliptika merupakan lingkaran besar yang

merupakan jalur pergerakan mataharipada bola langit selama satu tahun.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 31/53

Gerak revolusi bumi mengitari matahari (gerak tahunan bumi)

Periode = 365,25 hari

21 Maret

 

23 Sept.

22 Juni

22 Des.

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 32/53

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 33/53

Koordinat ekliptika terdiri dari:◦

Bujur Astronomis Bintang (λ): busur padalingkaran ekliptika yang dihitung mulai darititik aries sampai ke perpotongan busur yang

Ekliptika yang melalui bintang yangbersangkutan.

◦ Lintang Astronomis (β): Busur yang

menghubungkan titik kaki bintang padalingkaran ekliptika (R’) sampai ke posisibintang (R)

 

PP bb d ld l k dk d EKl kEKl k

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 34/53

PosisiPosisi bintangbintang dalamdalam koordinatkoordinat EKliptikaEKliptika

KSL

U S

RR’

KSE

Ekuator Langit

HorizonA

Bidang

Ekliptika

LintangAstronomis = RR’

BujurAstronomis

bintang=AR’

23,50

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 35/53

TataTata KoordinatKoordinat EkuatorEkuator Lingkaran ekuator langit digunakan sebagai

lingkaran dasar dan titik vernal equnok/titik pertama aries sebagai titik asal.

Koordinat benda langit dinyatakan dengan

dari ekuator langit (Sudut Deklinasi/ “δ”) Koordinat berikutnya adalah besarnya busur

pada ekuator langit yang dihitung mulai dari

titik aries (A) arah ke timur sampai ke kakibintang di ekuator langit (R’): jarak inidinamakan ascensio recta (α).

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 36/53

 Ascencio recta dinyatakan dalam jam (h)

atau derajat.◦ 1 h = 150

 

P i iP i i bibi d ld l k dik di EkEk

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 37/53

PosisiPosisi bintangbintang dalamdalam koordinatkoordinat EkuatorEkuator

KSL

U S

B

RR’

Ekuator Langit

Horizon

TA

Bidang

Ekliptika

Deklinasi = RR’

Ascenciorecta=ATR’23,5

0

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 38/53

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 39/53

PenentuanPenentuan WaktuWaktu Penentuan waktu yang digunakan dalam

aktivitas manusia bersumber pada duafenomena gerak:◦ Hari : ditentukan berdasarkan rotasi bumi

  a rotas ag men a am, satu am ag

dalam 60 menit, dan satu menit dibagi dalam 60detik 

◦ Tahun : ditentukan berdasarkan periode

revolusi bumi mengelilingi matahari. 1 kali revolusi dibagi dalam 12 bulan (terdiri dari 4

musim.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 40/53

WaktuWaktu siderissideris dandan waktuwaktu suryasurya Ada tiga jenis perhitungan waktu:

WaktuVernal aquinox (VE) atau titik aries◦ Waktu Surya nampak (waktu surya benar),

◦ Waktu Sur a rertata

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 41/53

WaktuWaktu SuryaSurya BenarBenar (h)(h) Waktu surya benar ditentukan oleh

kedudukan sebenarnya matahari di bolalangit

Hari sur a benar dimulai ketika matahari

mencapai meridian bawah, sehingga saatitu waktu surya benar menunjukan pukul

0.00

Satu hari surya benar dibagi dalam 24 jam

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 42/53

WaktuWaktu SiderisSideris ((θθ)) Waktu yang menggunakan vernal

Equinox/titik aries sebagai acuannya Satu hari sideris= 23 jam, 56 menit, 4,091

detik 

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 43/53

Siang Sideris

Siang SuryaO21/03

KeVE

Siang Sideris

O

10

22/03

KeVE

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 44/53

Gambar bag. Atas memperlihatkan posisibumi tanggal 21 maret. Saat itu matahariberada pada posisi yang sama denganVE

Saat itu siang sideris bersamaan dengans ang surya menurut pengamat

Setelah bumi berotasi satu putaran penuh,maka titik O kembali menghadapVE

Namun pada saat yang sama, bumi telahberevolusi terhadap matahari danberpindah posisinya terhadap matahari.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 45/53

Pada posisi ini (setelah bumi berputar satukali), bumi telah mencapai siang sideris(VE melewati meridian pengamat di O)

Namun siang surya belum terjadi, bumi mas arus erotas se tar ,

atau kurang dari sekitar 10 agar mencapaisiang surya.

Bumi berotasi 15

0

dalam satu jam, atau 1

0

dalam 4 menit, maka hari sideris lebihpendek 4 menit daripada hari surya.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 46/53

Waktu sideris akan kembali sama dengan

waktu surya pada Tanggal 21 Sept dansetelah itu kembali waktu sideris

mendahului waktu sur a 2 am tia bulan.

Sehingga dalam setahun, waktu siderismendahuli waktu surya sebesar 24 jam.

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 47/53

WaktuWaktu SuryaSurya RerataRerata Waktu surya tidak selalu sama setiap

harinya, karena:◦ Orbit bumi berbentuk elips sehingga

kecepatan bumi mengelilingi matahari tidak 

tetap (Hk Kepler II):◦ Pengaruh kemiringan ekliptika

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 48/53

Orbitbumi berbentuk elips sehingga kecepatan bumi

mengelilingi matahari tidak tetap (Hk Kepler II):

Saat bumi berada pada perihelium (bulan

 januari), kecepatan bumi lebih cepat dari

biasanya, waktu surya benar memiliki

panjang maksimum.

  aat um era a pa a ap e um u an un ,

gerak bumi lambat, jarak yang ditempuh

perhari sangat pendek, sehingga waktu surya

benar mencapai panjang minimum

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 49/53

Pengaruh kemiringan ekliptika

Hari surya benar terpendek pada equinox

Hari surya benar terpanjang pada titik balik (Soltstice)

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 50/53

WaktuWaktu SuryaSurya RerataRerata Mengingat panjang surya benar tidak sama

setiap hari, maka dibutuhkan satuan yang

lebih konsisten Waktu Surya Rata-rata: Upaya pengandaian

bahwa bumi mengelilingi matahari dengan ecepatan se itar   per ari a am

365,25 hari) Hari surya rerata dimulai saat surya rerata

mencapai meridian bawah

Waktu surya rerata yang melalui bujur padakota Greenwich (Inggris) disebut GreenwichMean Time (GMT).

 

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 51/53

WaktuWaktu StandarStandar dandan WaktuWaktu DaerahDaerah Waktu surya rerata tiap tempat berbeda-

beda sesuai dengan perbedaan bujur. Karena rotasi bumi 3600 dalam 24 jam,

maka setia erbedaan 150 akan terda at

perbedaan waktu surya rerata 1 jam. Karena rotasi dari barat ke timur, maka

tempat yang disebelah timur waktunya

lebih maju atau ditambahkan dari GMT.

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 52/53

5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 53/53