INFORMASI TENTANG BUMI

INFORMASI TENTANG INFORMASI TENTANG BUMIBUMI• Ukuran, bentuk, dan gerak Bumi

Kompetensi Dasar:Memahami bentuk, ukuran, dan gerak Bumi

Judhistira Aria Utama, M.Si.Lab. Bumi & Antariksa

Jur. Pendidikan Fisika FPMIPA UPI

Ukuran & Bentuk BumiUkuran & Bentuk BumiObservasi menyarankan bentuk lengkung

permukaan Bumi:

2Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012

Sinar Matahari terus berlanjut menerangi angkasa dan puncak-puncak gunung meskipun piringan Matahari sudah terbenam Kapal laut yang berlayar menjauhi pantai terlihat perla- han-lahan tenggelam di cakrawala Bayang-bayang Bumi yang jatuh di permukaan Bulan saat terjadi gerhana Bulan berbentuk lengkungan

Bukti yang lebih kokoh: Era penjelajahan samudera

Era antariksa

Perkembangan PemikiranPerkembangan Pemikiran Perjalanan panjang pengetahuan sebelum ini:

Judhistira Aria Utama | TA 2011 - 2012 3

Anaximander (611–547 SM) “Langit berupa bola raksasa yang melingkupi Bumi yang datar yang berada di pusat bola”

Pythagoras (582–507 SM) “Berspekulasi bahwa Bumi berbentuk bola”


Philolaus (pengikut Pythagoras, abad ke-6 SM) “Bumi tidak berada di pusat alam semesta dan bahwa Bumi bergerak” Aristarchus (310–250 SM) “Bumi bergerak mengitari Matahari dan berputar pada porosnya”

Seperti halnya Anaxagoras, Aristarchus memiliki gagasan tentang ukuran relatif Matahari, Bumi, dan Bulan.

Garis tengah Matahari

sekitar 7x garis tengah Bumi.

Memang jauh dari tepat, tapi

gagasannya benar bahwa Bumi lebih

kecil daripada Matahari.


Eratosthenes (276–195 SM) “Keliling Bumi sekitar 250.000 stadia” (5000 stadia = 10 hari perjalanan dengan unta)

Bagaimana Eratosthenes Mengukur Bagaimana Eratosthenes Mengukur Keliling Bumi?Keliling Bumi?Eratosthenes mengguna-kan metode pengamatan Matahari, pengetahuan geometri, dan geografi untuk menghitung keli-ling Bumi.


Hasil perhitungan Eratosthenes sebesar 46.250 km untuk keliling Bumi lebih

besar 15% dibandingkan hasil pengukuran modern 40.030

km.

Perbedaan hasil yang ada karena Eratosthenes meyakini kedua kota, yaitu Syene dan Alexandria, berada di bujur geografis yang sama. Pada kenyataannya kedua kota ini terletak di bujur yang berbeda; 320 56’ BT untuk Syene dan 290 55’ BT untuk Alexandria.


Alih-alih berbentuk bola, menurut Newton bentuk Bumi yang berotasi adalah oblate ellipsoid, yaitu me-ngalami pendataran di kutubnya dan menggelembung di daerah khatu-listiwa.Anggap Bumi tidak berotasi dan kita dapat membuat lubang

menuju ke pusat Bumi di sepanjang radiusnya dari arah sumbu rotasi dan khatulistiwa. Bila lubang ini diisi dengan air tekanan hidrostatik di pusat Bumi akan mempertahankan kolom air yang sama di kedua arah radius. Bagaimanapun, karena Bumi nyatanya berotasi, rotasi ini menghasilkan gaya sentrifugal di khatulistiwa. Gaya ke arah luar ini melawan gaya gravitasi dan menarik kolom air ke atas. Sebagai akibatnya tekanan hidrostatik kolom air di pusat Bumi menjadi berkurang.


Berkurangnya tekanan hidrostatik di pusat Bumi membuat kolom air sepanjang sumbu rotasi menjadi surut. Bila Bumi adalah sebuah bola hidrostatik, bentuk Bumi yang berotasi akan berupa oblate ellipsoid. Dengan

mengganggap kerapatan Bumi

konstan, pendataran di kutub saya taksir

sekitar 0,5%.Taksiran

Newton lebih besar dari nilai aktual, yaitu

0,3%.


Dengan bentuk oblate ellipsoid-nya, diameter kutub Bumi (12.714 km) lebih pendek daripada diameter khatulistiwa (12.756 km).

Radius rata-rata Bumi didefinisikan sebagai “radius sebuah bola yang volumenya sama dengan volume Bumi sebenarnya”.

Andai a menyatakan radius khatulistiwa dan b adalah radius kutub, maka radius rata-rata adalah:

rata-rata

132R a b

Latihan:Metode apa sajakah yang dapat digunakan untuk mengetahui massa Bumi? Jelaskan!


Gerak BumiGerak BumiBumi melakukan dua gerakan

sekaligus; rotasi dan revolusi.

Periode rotasi Bumi (dengan acuan bintang-bintang jauh): 23jam 56menit 4detik

* Arah rotasi Bumi: dari barat ke timur (arah negatif) Periode revolusi Bumi (dengan acuan bintang-bintang jauh): 365,256hari * Arah revolusi Bumi: dari barat ke timur (arah negatif)

Percobaan yang Percobaan yang Membuktikan Bumi BerotasiMembuktikan Bumi Berotasi Percobaan Benzenberg (1802): Menjatuhkan

benda dari puncak sebuah menara tinggi. Percobaan Reich (1831): Menjatuhkan benda

ke dasar sebuah sumur pertambangan.


Hasil yang diperoleh:“Jika suatu benda dijatuhkan dari tempat yang

tinggi, ketika ben-da tiba di Bumi letak jatuhnya bergeser ke arah

timur relatif ter-hadap posisi proyeksi yang seharusnya”Percobaan Leon Foucault (1851):

Menggantung-kan bandul dengan benang baja sepanjang sekitar 60m Garis jejak yang dibentuk bandul mengikuti arah yang berbeda-beda Rotasi!

Akibat-akibat Rotasi BumiAkibat-akibat Rotasi Bumi Gerak semu harian benda langit (terbit di

timur, terbenam di barat) Pergantian siang dan malam Bentuk Bumi yang oblate ellipsoid (bulat

pepat) perbedaan percepatan gravitasi Perbedaan waktu (terkait arah rotasi dan

perbedaan bujur geografis) Terjadinya pembelokan arah angin

Sesuai Hukum Buys Ballot:* Udara bergerak dari tempat bertekanan tinggi rendah* Di belahan Bumi utara angin membelok ke kanan dan sebaliknya

Terjadinya pembelokan arus lautArus laut membelok searah jarum jam di belahan Bumi utara dan sebaliknya Judhistira Aria Utama | TA 2011 -

2012 12

Hasil Pengamatan yang Hasil Pengamatan yang Membuktikan Bumi BerrevolusiMembuktikan Bumi Berrevolusi Efek paralaks Perubahan kedudukan

bintang dekat relatif terhadap bintang-bintang latar belakang yang lebih jauh letaknya.

Aberasi cahaya bintang Perubahan posisi bintang dari posisi yang sebenarnya sebagai akibat kombinasi gerak Bumi dalam ruang dan keberhinggaan kelajuan cahaya yang berasal dari bintang yang diamati tersebut.* Analog dengan tetes hujan

Efek Doppler Pergeseran garis-garis spektrum bintang (ke arah merah atau biru) karena perubahan posisi pengamat akibat rotasi.


Gerak semu tahunan Matahari


Membeloknya jejak cahaya dari sumbu optik teleskop karena aberasi cahaya bintang menimbulkan cacat yang disebut “koma” (coma – comet-like image).

Perubahan panjang siang dan malam Hanya saat Matahari berada di khatulistiwa langit, siang dan malam sama panjang (12 jam).

Pergantian musim* Ketika Matahari berada di belahan utara Bumi

Benua Asia mengalami musim panas di Indonesia musim kemarau* Ketika Matahari berada di belahan selatan Bumi

Benua Asia mengalami musim basah di Indonesia musim hujan

Kemunculan rasi bintang yang berbeda di langit malam setiap bulannya Keperluan praktis masyarakat agraris.


Latihan:Berapakah kelajuan Bumi mengitari Matahari bila orbit Bumi dianggap lingkaran dengan radius orbit sebesar 1,496x1011 m?

INFORMASI TENTANG BUMI

Documents

Transcript of INFORMASI TENTANG BUMI