EVALUASI TELESKOP
I. PERTANYAAN KONSEP
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :
a. Lensa objektif
b. Lensa okuler/eyepiece
c. Bukaan
d. Panjang teleskop
e. Perbesaran
f. Medan pandang/field of view
g. Skala bayangan/skala pelat
h. Nisbah fokal
i. Magnitudo batas
j. Resolusi/daya pisah
k. Daya kumpul radiasi
l. Pupil keluaran
m. Focal Extender/Lensa barlow
n. Focal reducer
o. Drive clock
p. Finder telescope
2. Jelaskan perbedaan teleskop yang memiliki nisbah fokal yang kecil dan besar
3. Jelaskan hubungan resolusi dan medan pandang
4. Jelaskan tentang tiga macam jenis teleskop
5. Jelaskan perbedaan-perbedaan dari teleskop refraktor dan reflektor serta keuntungan dan kerugiannya
6. Jelaskan tentang dua macam sistem penyangga teleskop serta keuntungan dan kerugiannya
7. Jelaskan tentang semua cacat yang dapat terjadi pada teleskop.
8. Jelaskan hambatan yang dialami oleh cahaya sejak lepas dari bintang hingga mencapai mata pengamat yang menggunakan teleskop
9. Jelaskan perbedaan teleskop radio dan teleskop optik
10. Apa saja hal-hal yang diperlukan oleh sebuah teleskop pengamat matahari?
11. Jelaskan hal-hal yang diperlukan oleh sebuah teleskop untuk survey langit?
12. Jelaskan tentang kelengkapan-kelengkapan yang diperlukan oleh sebuah teleskop
PERTANYAAN OSN :
1. (OSN 2010) Sebuah teleskop dengan diameter 0,76 meter dapat mengumpulkan sejumlah cahaya dalam 1 jam. Berapa lama waktu yang diperlukan sebuah teleskop dengan diameter 4,5 meter untuk mengumpulkan jumlah cahaya yang sama?
a.0,17 menit
b.1,7 menit
c.17 menit
d.7,1 menit
e.0,71 menit
2.(SOK 2010) Jika kita amati sebuah planet melalui teleskop di Bumi, bayangan manakah yang bisa terlihat seperti phase Bulan yang berbentuk sabit. Pilih jawaban yang benar
a.Merkurius dan Jupiter
b.Venus dan Saturnus
c.Mars dan Uranus
d.Jupiter dan Saturnus
e.Merkurius dan Venus
3.(SOK 2009) Perbedaan refraktor dan reflektor yang paling tepat adalah :
a.Refraktor tidak mempergunakan lensa okuler sedang refraktor mempergunakannya
b.Refraktor tidak memiliki panjang fokus sedang reflektor memiliki panjang fokus
c.Reflektor mempergunakan lensa pengumpul cahaya
d.Kolektor radiasi refraktor adalah lensa sedangkan untuk reflektor adalah cermin
e.Tidak ada jawaban yang benar
4.(SOK 2009) Sebuah teleskop dilengkapi dengan lensa obyektif dan okuler dan diarahkan ke bulan. Melalui lensa okuler dan dengan mengatur fokusnya, bulan terlihat begitu jelas kawahnya. Apabila kamu memotret bulan dengan menempelkan kamera di belakang lensa okuler, maka :
a.Citra kawah bulan tidak fokus sehingga tidak sama dengan yang dilihat dengan mata biasa
b.Citra kawah bulan yang dipotret sama dengan yang dilihat melalui okuler
c.Citra kawah bulan akan lebih kecil ukurannya dalam hasil potret
d.Citra kawah bulan akan lebih besar ukurannya dalam hasil potret
e.Citra kawah bulan akan lebih besar dari yang dilihat melalui okuler
5.(SOK 2009) Jika kamu memiliki 2 buah teleskop dengan diameter 5 cm dan 10 cm dan akan digunakan untuk mengamati sebuah bintang, maka dalam keadaan fokus :
a.Bintang akan tampak lebih besar dengan teleskop 10 cm
b.Bintang akan tampak lebih terang dengan teleskop diameter 5 cm
c.Bintang tampak lebih besar dengan teleskop 5 cm
d.Bintang tidak terlihat dengan teleskop 5 cm
e.Bintang akan tampak sama besar ukurannya di kedua teleskop tersebut
6.(SOK 2009) Sebuah teleskop dengan diameter 20 cm (f/D=10) dilengkapi lensa okuler. Dua buah lensa okuler yakni dengan panjang fokus 15 mm (okuler A) dan 40 mm (okuler B) digunakan untuk melihat planet Jupiter yang berdiameter 40 detik busur. Hasil yang diperoleh adalah :
a.Planet Jupiter akan tampak lebih besar dengan menggunakan okuler B
b.Planet Jupiter akan sama besar baik dengan menggunakan okuler A atau okuler B
c.Planet Jupiter akan tampak lebih besar dengan menggunakan okuler A
d.Planet Jupiter akan tampak sama redup di kedua okuler tersebut
e.Planet Jupiter akan tampak sama terang di kedua okuler tersebut
7.(SOK 2009) Bulan dengan diameter sudut 30 menit busur dipotret dengan sebuah teleskop dengan panjang fokus 5000 mm. Sebuah kamera digital dengan ukuran bidang pencitraan 0,6 cm x 0,5 cm digunakan untuk memotret bulan tersebut. Hasil yang diperoleh adalah …
a.Setengah dari piringan bulan yang dapat dipotret
b.Piringan bulan seutuhnya dapat dipotret
c.Hanya sepertiga dari piringan bulan yang dapat dipotret
d.Bulan tidak dapat dipotret
e.Hanya sabit bulan yang dapat dipotret
8.(SOK 2009) Komet merupakan obyek yang membentang dan bergerak cepat yang dicirikan oleh ekor dan koma. Untuk mengamati seluruh bentuk komet yang terang, instrumen yang tepat adalah …
a.Teleskop berdiameter besar dengan f/D besar
b.Mata telanjang
c.Teleskop berdiameter kecil dengan f/D besar
d.Teleskop berdiameter besar dengan f/D kecil
e.Teleskop dengan diameter kecil dengan f/D kecil
9.(SOK 2009) Apabila dibandingkan antara teleskop yang berdiameter efektif 10 meter dengan teleskop terbesar di Observatorium Bosscha yang berdiameter 60 cm, maka :
a.Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 278 kali kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm.
b.Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 0,0036 kali kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm.
c.Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 17 kali kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm.
d.Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 0,06 kali kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm.
e.Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m sama dengan kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm.
10.(SOK 2009) Pilih mana yang benar :
a.Magnitudo batas obyek langit yang diamati Hubble Space Telescope sama dengan magnitudo batas yang diamati teleskop landas bumi
b.Mare Crisium di Bulan dengan diameter 520 km tidak dapat dilihat dengan mata
c.Pengamatan dengan teleskop radio bisa dilakukan baik siang hari maupun malam hari
d.Jarak Bumi-Mars dari hari ke hari selalu sama
e.Dari sebuah tempat di lintang +450 LU orang masih bisa melihat bintang berdeklinasi -600
11.(SOP 2009) Bulan yang berdiameter sudut 30 menit busur dipotret dengan sebuah teleskop berdiameter 5,0 cm (f/D=10). Untuk memotret bulan tersebut, teleskop dilengkapi dengan kamera dijital yang bidang pencitraannya berukuran 0,6 cm x 0,5 cm. Dari hasil pemotretan ini maka,
a. Seluruh piringan Bulan dapat dipotret
b. Hanya sebagian piringan Bulan yang dapat dipotret
c. Hanya seperempat Bagian Bulan yang dapat dipotret
d. Seluruh piringan Bulan tidak bisa dipotret
e. Jawaban tidak ada yang benar .
12.(SOP 2009) Untuk mengamati bintang ganda yang jaraknya saling berdekatan. Sebaiknya menggunakan teleskop.
a. Diameter okuler besar
b. diameter obyektif yang besar
c. panjang fokus kecil
d. hanya bekerja dalam cahaya merah
e. diameter obyektif kecil
13. (SOP 2009) Sebuah teleskop dengan diameter bukaan 0,5 meter memerlukan waktu 1 jam untuk mengumpulkan cahaya dari obyek astronomi yang redup agar dapat terbentuk citranya pada detektor. Berapa waktu yang diperlukan oleh teleskop dengan diameter bukaan 2,5 meter untuk mengumpulkan jumlah cahaya yang sama dari obyek astronomi redup tersebut?
14.(SOP 2007) Bila seorang astronot berada di permukaan Bulan maka akan diamati fenomena
a)dengan jelas bintang dapat dilihat berkelip lebih kuat dibanding bila dilihat dari permukaan Bumi
b)bintang tidak berkelip dan nampak lebih tajam
c)bintang nampak agak kabur dikelilingi halo atau pelangi
d)bintng berkelip dan diameter sudut bintang nampak lebih besar
e)bintang tidak berkelip dan diameter sudut bintang nampak lebih besar
15.(OSN 2006) Dua buah teleskop radio mempunyai diameter masing-masing 60 meter dan 20 meter. Daya kumpul radiasi teleskop yang lebih besar adalah
a.Tiga kali
b.Sepertiga kali
c.Sembilan kali
d.Sepersembilan kali
e.Empat puluh kali
dari teleskop yang lebih kecil.
16.(SOP 2005) Jelaskan mengapa astronom radio dapat melakukan pengamatan sepanjang hari, sedangkan astronom oplik hanya dapat mengamat di malam hari?
17.(SOP 2005) Berapa kali kuat cahaya dikumpulkan oleh teleskop Keck yang bcrdiameter efektit" 10 meter dibandingkan dengaa teleskop terbesar di Observatorhim Bosscha yang berdiameter.60 cm?
18.(OSN 2004) Tempat : ruang salah satu teropong dengan teropong yang equatorial mounting
a.Mengapa sumbu teropong ini miring ?
b.Kira-kira berapa derajat kemiringan sumbu teropong ini ?
c.Sebutkan suatu garis yang sejajar dengan sumbu teropong ini!
d.Pada waktu astronom memotret bintang dengan waktu pencahayaan 10 menit apakah teropong bergerak ? Kalau bergerak, jelaskan tentang gerakan itu!
e.Jelaskan tentang angka-angka skala yang terdapat pada teropong
19.(OSN 2004) Andaikan bintang A sudah tampak dengan menggunakan teleskop 60 cm dan bintang B baru tampak kalau menggunakan teleskop 10 m (sistem optik kedua teleskop identik), bintang mana yang lebih terang ? Berapa kali perbedaan terangnya?
1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :
a. Lensa objektif
b. Lensa okuler/eyepiece
c. Bukaan
d. Panjang teleskop
e. Perbesaran
f. Medan pandang/field of view
g. Skala bayangan/skala pelat
h. Nisbah fokal
i. Magnitudo batas
j. Resolusi/daya pisah
k. Daya kumpul radiasi
l. Pupil keluaran
m. Focal Extender/Lensa barlow
n. Focal reducer
o. Drive clock
p. Finder telescope
2. Jelaskan perbedaan teleskop yang memiliki nisbah fokal yang kecil dan besar
3. Jelaskan hubungan resolusi dan medan pandang
4. Jelaskan tentang tiga macam jenis teleskop
5. Jelaskan perbedaan-perbedaan dari teleskop refraktor dan reflektor serta keuntungan dan kerugiannya
6. Jelaskan tentang dua macam sistem penyangga teleskop serta keuntungan dan kerugiannya
7. Jelaskan tentang semua cacat yang dapat terjadi pada teleskop.
8. Jelaskan hambatan yang dialami oleh cahaya sejak lepas dari bintang hingga mencapai mata pengamat yang menggunakan teleskop
9. Jelaskan perbedaan teleskop radio dan teleskop optik
10. Apa saja hal-hal yang diperlukan oleh sebuah teleskop pengamat matahari?
11. Jelaskan hal-hal yang diperlukan oleh sebuah teleskop untuk survey langit?
12. Jelaskan tentang kelengkapan-kelengkapan yang diperlukan oleh sebuah teleskop
PERTANYAAN OSN :
1. (OSN 2010) Sebuah teleskop dengan diameter 0,76 meter dapat mengumpulkan sejumlah cahaya dalam 1 jam. Berapa lama waktu yang diperlukan sebuah teleskop dengan diameter 4,5 meter untuk mengumpulkan jumlah cahaya yang sama?
a.0,17 menit
b.1,7 menit
c.17 menit
d.7,1 menit
e.0,71 menit
2.(SOK 2010) Jika kita amati sebuah planet melalui teleskop di Bumi, bayangan manakah yang bisa terlihat seperti phase Bulan yang berbentuk sabit. Pilih jawaban yang benar
a.Merkurius dan Jupiter
b.Venus dan Saturnus
c.Mars dan Uranus
d.Jupiter dan Saturnus
e.Merkurius dan Venus
3.(SOK 2009) Perbedaan refraktor dan reflektor yang paling tepat adalah :
a.Refraktor tidak mempergunakan lensa okuler sedang refraktor mempergunakannya
b.Refraktor tidak memiliki panjang fokus sedang reflektor memiliki panjang fokus
c.Reflektor mempergunakan lensa pengumpul cahaya
d.Kolektor radiasi refraktor adalah lensa sedangkan untuk reflektor adalah cermin
e.Tidak ada jawaban yang benar
4.(SOK 2009) Sebuah teleskop dilengkapi dengan lensa obyektif dan okuler dan diarahkan ke bulan. Melalui lensa okuler dan dengan mengatur fokusnya, bulan terlihat begitu jelas kawahnya. Apabila kamu memotret bulan dengan menempelkan kamera di belakang lensa okuler, maka :
a.Citra kawah bulan tidak fokus sehingga tidak sama dengan yang dilihat dengan mata biasa
b.Citra kawah bulan yang dipotret sama dengan yang dilihat melalui okuler
c.Citra kawah bulan akan lebih kecil ukurannya dalam hasil potret
d.Citra kawah bulan akan lebih besar ukurannya dalam hasil potret
e.Citra kawah bulan akan lebih besar dari yang dilihat melalui okuler
5.(SOK 2009) Jika kamu memiliki 2 buah teleskop dengan diameter 5 cm dan 10 cm dan akan digunakan untuk mengamati sebuah bintang, maka dalam keadaan fokus :
a.Bintang akan tampak lebih besar dengan teleskop 10 cm
b.Bintang akan tampak lebih terang dengan teleskop diameter 5 cm
c.Bintang tampak lebih besar dengan teleskop 5 cm
d.Bintang tidak terlihat dengan teleskop 5 cm
e.Bintang akan tampak sama besar ukurannya di kedua teleskop tersebut
6.(SOK 2009) Sebuah teleskop dengan diameter 20 cm (f/D=10) dilengkapi lensa okuler. Dua buah lensa okuler yakni dengan panjang fokus 15 mm (okuler A) dan 40 mm (okuler B) digunakan untuk melihat planet Jupiter yang berdiameter 40 detik busur. Hasil yang diperoleh adalah :
a.Planet Jupiter akan tampak lebih besar dengan menggunakan okuler B
b.Planet Jupiter akan sama besar baik dengan menggunakan okuler A atau okuler B
c.Planet Jupiter akan tampak lebih besar dengan menggunakan okuler A
d.Planet Jupiter akan tampak sama redup di kedua okuler tersebut
e.Planet Jupiter akan tampak sama terang di kedua okuler tersebut
7.(SOK 2009) Bulan dengan diameter sudut 30 menit busur dipotret dengan sebuah teleskop dengan panjang fokus 5000 mm. Sebuah kamera digital dengan ukuran bidang pencitraan 0,6 cm x 0,5 cm digunakan untuk memotret bulan tersebut. Hasil yang diperoleh adalah …
a.Setengah dari piringan bulan yang dapat dipotret
b.Piringan bulan seutuhnya dapat dipotret
c.Hanya sepertiga dari piringan bulan yang dapat dipotret
d.Bulan tidak dapat dipotret
e.Hanya sabit bulan yang dapat dipotret
8.(SOK 2009) Komet merupakan obyek yang membentang dan bergerak cepat yang dicirikan oleh ekor dan koma. Untuk mengamati seluruh bentuk komet yang terang, instrumen yang tepat adalah …
a.Teleskop berdiameter besar dengan f/D besar
b.Mata telanjang
c.Teleskop berdiameter kecil dengan f/D besar
d.Teleskop berdiameter besar dengan f/D kecil
e.Teleskop dengan diameter kecil dengan f/D kecil
9.(SOK 2009) Apabila dibandingkan antara teleskop yang berdiameter efektif 10 meter dengan teleskop terbesar di Observatorium Bosscha yang berdiameter 60 cm, maka :
a.Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 278 kali kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm.
b.Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 0,0036 kali kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm.
c.Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 17 kali kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm.
d.Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m adalah 0,06 kali kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm.
e.Kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 10 m sama dengan kuat cahaya yang dikumpulkan oleh teleskop berdiameter 60 cm.
10.(SOK 2009) Pilih mana yang benar :
a.Magnitudo batas obyek langit yang diamati Hubble Space Telescope sama dengan magnitudo batas yang diamati teleskop landas bumi
b.Mare Crisium di Bulan dengan diameter 520 km tidak dapat dilihat dengan mata
c.Pengamatan dengan teleskop radio bisa dilakukan baik siang hari maupun malam hari
d.Jarak Bumi-Mars dari hari ke hari selalu sama
e.Dari sebuah tempat di lintang +450 LU orang masih bisa melihat bintang berdeklinasi -600
11.(SOP 2009) Bulan yang berdiameter sudut 30 menit busur dipotret dengan sebuah teleskop berdiameter 5,0 cm (f/D=10). Untuk memotret bulan tersebut, teleskop dilengkapi dengan kamera dijital yang bidang pencitraannya berukuran 0,6 cm x 0,5 cm. Dari hasil pemotretan ini maka,
a. Seluruh piringan Bulan dapat dipotret
b. Hanya sebagian piringan Bulan yang dapat dipotret
c. Hanya seperempat Bagian Bulan yang dapat dipotret
d. Seluruh piringan Bulan tidak bisa dipotret
e. Jawaban tidak ada yang benar .
12.(SOP 2009) Untuk mengamati bintang ganda yang jaraknya saling berdekatan. Sebaiknya menggunakan teleskop.
a. Diameter okuler besar
b. diameter obyektif yang besar
c. panjang fokus kecil
d. hanya bekerja dalam cahaya merah
e. diameter obyektif kecil
13. (SOP 2009) Sebuah teleskop dengan diameter bukaan 0,5 meter memerlukan waktu 1 jam untuk mengumpulkan cahaya dari obyek astronomi yang redup agar dapat terbentuk citranya pada detektor. Berapa waktu yang diperlukan oleh teleskop dengan diameter bukaan 2,5 meter untuk mengumpulkan jumlah cahaya yang sama dari obyek astronomi redup tersebut?
14.(SOP 2007) Bila seorang astronot berada di permukaan Bulan maka akan diamati fenomena
a)dengan jelas bintang dapat dilihat berkelip lebih kuat dibanding bila dilihat dari permukaan Bumi
b)bintang tidak berkelip dan nampak lebih tajam
c)bintang nampak agak kabur dikelilingi halo atau pelangi
d)bintng berkelip dan diameter sudut bintang nampak lebih besar
e)bintang tidak berkelip dan diameter sudut bintang nampak lebih besar
15.(OSN 2006) Dua buah teleskop radio mempunyai diameter masing-masing 60 meter dan 20 meter. Daya kumpul radiasi teleskop yang lebih besar adalah
a.Tiga kali
b.Sepertiga kali
c.Sembilan kali
d.Sepersembilan kali
e.Empat puluh kali
dari teleskop yang lebih kecil.
16.(SOP 2005) Jelaskan mengapa astronom radio dapat melakukan pengamatan sepanjang hari, sedangkan astronom oplik hanya dapat mengamat di malam hari?
17.(SOP 2005) Berapa kali kuat cahaya dikumpulkan oleh teleskop Keck yang bcrdiameter efektit" 10 meter dibandingkan dengaa teleskop terbesar di Observatorhim Bosscha yang berdiameter.60 cm?
18.(OSN 2004) Tempat : ruang salah satu teropong dengan teropong yang equatorial mounting
a.Mengapa sumbu teropong ini miring ?
b.Kira-kira berapa derajat kemiringan sumbu teropong ini ?
c.Sebutkan suatu garis yang sejajar dengan sumbu teropong ini!
d.Pada waktu astronom memotret bintang dengan waktu pencahayaan 10 menit apakah teropong bergerak ? Kalau bergerak, jelaskan tentang gerakan itu!
e.Jelaskan tentang angka-angka skala yang terdapat pada teropong
19.(OSN 2004) Andaikan bintang A sudah tampak dengan menggunakan teleskop 60 cm dan bintang B baru tampak kalau menggunakan teleskop 10 m (sistem optik kedua teleskop identik), bintang mana yang lebih terang ? Berapa kali perbedaan terangnya?
sumber:http://soal-olim-astro.blogspot.com/search/label/Teleskop
SOAL-SOAL OSN - OSN 2010
Print PDF
Kumpulan Materi Pelatihan Astronomi di Bandung April 2011
Kumpulan materi ini diambil dari blognya FPA (Forum Pembina Astronomi) Kota Bandung. Tinggal klik aja ...
1. Mekanika Benda Langit
2. Tata Surya
3. Radiasi Elektromagnetik
4. Sistem Koordinat Benda Langit
5. Sistem Waktu dan Kalender
6. Daur Kehidupan Bintang
7. Galaksi dan Kosmologi Dasar
1. Mekanika Benda Langit
2. Tata Surya
3. Radiasi Elektromagnetik
4. Sistem Koordinat Benda Langit
5. Sistem Waktu dan Kalender
6. Daur Kehidupan Bintang
7. Galaksi dan Kosmologi Dasar
Minggu, 13 Februari 2011
WAKTU (Bag. 1) - MATERI
Setiap hari kita selalu memperhatikan waktu. Minimal pasti kita melihat jam atau tanggal di kalender. Waktu memiliki satuan yang sangat bervariasi, dari detik, menit, jam, hari, minggu, bulan, tahun sampai abad. Bahkan beberapa daerah memiliki kalendernya masing-maing, ada yang berdasarkan bulan maupun berdasarkan matahari. Lalu bagaimana sebenarnya standar waktu yang universal itu? Apa acuannya menentukan lamanya satu hari atau satu detik? Mengapa ada yang disebut tahun kabisat? Apa bedanya kalender Hijriah dengan kalender Masehi? Waktu macam apa yang dipakai oleh para ilmuwan? Diharapkan semua pertanyaan ini dapat dijawab pada artikel-artikel berikut ini. Lagipula salah satu silabus olimpiade astronomi meliputi hal-hal tersebut di atas.
ACUAN WAKTU UNIVERSAL (UNIVERSAL TIME)
Bagaimanakah orang mendefinisikan satu hari? Dasar definisi satu hari pada awal mulanya selalu berdasarkan rotasi bumi. Rotasi ini yang menyebabkan benda langit terlihat bergerak di langit, terbit di timur dan terbenam di barat. Definisi satu hari adalah waktu yang diperlukan oleh matahari untuk berada di titik tertinggi di langit (kulminasi atas) kemudian kembali lagi ke titik tertingginya. Waktu tempuh matahari ini disebit Solar Day/Solar Time. Orang membagi waktu satu hari ini menjadi 24 jam, dan 1 jamnya dibagi menjadi 60 menit serta 1 menitnya dibagi menjadi 1 detik. Inilah awalmula definisi hari sampai detik. Dengan kata lain 1 hari sama dengan 86.400 detik.
Boleh dikatakan bahwa satu detik adalah satu hari dibagi 86.400. Waktu ini disebut Waktu Universal (Universal Time – UT). Acuan waktu universal adalah di Greenwich (sehingga disebut juga : Greenwich Mean Time – GMT), tempat di mana lewat garis bujur nol. Semua lokasi dipermukaan bumi harus mengacu pada waktu Greenwich ini. Setiap perbedaan 15 derajat dari Greenwich akan memiliki perbedaan waktu sebanyak 1 jam (15 derajat per jam). Karena rotasi bumi yang menuju Timur, maka pada waktu yang sama, setiap daerah 15 derajat ke arah timur Greenwich (Bujur timur), waktu UT harus ditambah 1 jam dan setiap daerah 15 derajat ke arah barat Greenwich (Bujur Barat) waktu UT harus berkurang 1 jam. Kota Bandung yang memiliki lokasi di 107,6 derajat Bujur Timur, akan memiliki pertambahan waktu dari UT sebesar 107,6/4 = 7,17 jam. Oleh Pemerintah Indonesia diberi ketetapan bahwa daerah barat Indonesia (meliputi Sumatera, Jawa dan Kalimantan) diseragamkan berbeda 7 jam dari UT (disebut: waktu Indonesia Bagian barat – WIB). Jadi jika di Bandung pukul 11.00 WIB, maka di Greenwich adalah 11.00 – 07.00 = 04.00 UT.
DELTA_TTernyata keseragaman waktu Universal ini mulai ‘goyang’ dikarenakan rotasi bumi yang tidak tetap setiap waktu. Artinya bumi tidaklah berotasi tepat 24 jam. Ada variasi rotasi yang disebabkan oleh banyak hal, misalnya gravitasi bulan atau matahari. Hal ini membuat pernyataan 1 detik = 1/86.400 x 1 hari tidak lagi tetap panjangnya. Untuk itu orang membuat acuan waktu lain dari satu detik, yaitu :
1 detik = 9.192.631.770 kali periode radiasi yang berkaitan dengan transisi dari dua tingkat hyperfine dalam keadaan ground state dari atom Cesium-133 pada suhu nol Kelvin. Alat pengukurnya disebtu jam atom.
Panjang waktu dari 1 detik ini tidak akan berubah oleh gravitasi atau karena perubahan rotasi bumi, dan waktu yang dibakukan ini disebut WAKTU EFEMERIS. Hari yang panjangnya diukur dengan jam atom ini disebut HARI EFEMERIS.
Melalui observasi, ditemukan adanya perbedaan Hari Efemeris dengan Hari Matahari. Perbedaan ini disebut Delta_T. Pada tahun 1620, besar Delta_T adalah 124 s, sedangkan tahun 2009 besar Delta_T adalah 66s. Perbedaan ini bervariasi setiap tahunnya seperti yang diperlihatkan oleh grafik berikut ini (dari: www.eramuslim.com) :
Pengukuran Delta_T hanya bisa dilakukan secara observasi (dan dari hasil observasi ini bisa dibuat rumus-rumus pendekatan untuk menentukan nilai delta_T), dan hasil delta_T ini sangat mempengaruhi ketepatan perhitungan dari banyak hal dalam astronomi, misalnya penentuan waktu fase-fase bulan, kapan mulainya bulan baru, bulan purnama, dll. Juga bisa dipakai untuk perhitungan terbit dan terbenamnya matahari, kapan terjadinya gerhana, dll. Bahkan perhitungan bisa diurut maju atau mundur dengan akurat dari ratusan sampai ribuan tahun sebelumnya atau sesudahnya. Tanpa koreksi dari Delta_T, maka hal-hal tersebut di atas tidak akan bisa ditentukan dengan tepat. Tetapi perhitungan-perhitungan yang memanfaatkan koreksi dari Delta_T diluar dari pokok bahasan kita kali ini sehingga tidak diuraikan disini.
HARI BINTANG
Selain hari Matahari dengan acuan matahari, dikenal pula sistem waktu bintang. Sama seperti matahari, bintangpun terlihat bergerak di langit karena bumi berotasi pada porosnya. Bintang juga terbit di timur dan terbenam di barat. Meskipun demikian, ada perbedaan dengan hari matahari, hal ini karena bintang berada di tempat yang sangat jauh dari bumi sehingga tidak terpengaruh gerakan revolusi bumi, sedangkan hari matahari terpengaruh karena revolusi bumi, sehingga satu-satunya pengaruh ‘gerakan bintang’ adalah dari rotasi bumi saja. Acuan yang dipakai adalah waktu yang diperlukan bintang untuk terlihat berada di satu posisi di langit kemudian kembali ke posisi tersebut. Waktunya lebih cepat dari hari matahari. Satu hari bintang (1 Siderial Day) = 23j 56m 4,0982 s, atau boleh dikatakan 3 menit 56 detik lebih cepat dari hari matahari (Untuk keperluan praktis sering dipakai nilai 4 menit). Perhatikan gambar berikut ini :
Artinya, jika suatu bintang terlihat terbit pada pukul 19.00 WIB, maka esok hari ia akan terbit lebih cepat 3m 56s, atau terbit pukul 18.56.04 WIB. Standar waktu untuk menunjukkan waktu bintang tetap diukur dari Greenwich sebagai patokannya dan disebut Grrenwich Siderial Time (GST), dan nilai waktu di daerah lain sama saja dengan perhitungan UT.
Di langit, acuan dari hari matahari adalah matahari itu sendiri, lalu bagaimana dengan waktu bintang? Telah ditentukan bahwa untuk hari bintang, maka acuan yang dipakai adalah titik Aries.
Lanjut ke bag. 2...
ACUAN WAKTU UNIVERSAL (UNIVERSAL TIME)
Bagaimanakah orang mendefinisikan satu hari? Dasar definisi satu hari pada awal mulanya selalu berdasarkan rotasi bumi. Rotasi ini yang menyebabkan benda langit terlihat bergerak di langit, terbit di timur dan terbenam di barat. Definisi satu hari adalah waktu yang diperlukan oleh matahari untuk berada di titik tertinggi di langit (kulminasi atas) kemudian kembali lagi ke titik tertingginya. Waktu tempuh matahari ini disebit Solar Day/Solar Time. Orang membagi waktu satu hari ini menjadi 24 jam, dan 1 jamnya dibagi menjadi 60 menit serta 1 menitnya dibagi menjadi 1 detik. Inilah awalmula definisi hari sampai detik. Dengan kata lain 1 hari sama dengan 86.400 detik.
Boleh dikatakan bahwa satu detik adalah satu hari dibagi 86.400. Waktu ini disebut Waktu Universal (Universal Time – UT). Acuan waktu universal adalah di Greenwich (sehingga disebut juga : Greenwich Mean Time – GMT), tempat di mana lewat garis bujur nol. Semua lokasi dipermukaan bumi harus mengacu pada waktu Greenwich ini. Setiap perbedaan 15 derajat dari Greenwich akan memiliki perbedaan waktu sebanyak 1 jam (15 derajat per jam). Karena rotasi bumi yang menuju Timur, maka pada waktu yang sama, setiap daerah 15 derajat ke arah timur Greenwich (Bujur timur), waktu UT harus ditambah 1 jam dan setiap daerah 15 derajat ke arah barat Greenwich (Bujur Barat) waktu UT harus berkurang 1 jam. Kota Bandung yang memiliki lokasi di 107,6 derajat Bujur Timur, akan memiliki pertambahan waktu dari UT sebesar 107,6/4 = 7,17 jam. Oleh Pemerintah Indonesia diberi ketetapan bahwa daerah barat Indonesia (meliputi Sumatera, Jawa dan Kalimantan) diseragamkan berbeda 7 jam dari UT (disebut: waktu Indonesia Bagian barat – WIB). Jadi jika di Bandung pukul 11.00 WIB, maka di Greenwich adalah 11.00 – 07.00 = 04.00 UT.
DELTA_TTernyata keseragaman waktu Universal ini mulai ‘goyang’ dikarenakan rotasi bumi yang tidak tetap setiap waktu. Artinya bumi tidaklah berotasi tepat 24 jam. Ada variasi rotasi yang disebabkan oleh banyak hal, misalnya gravitasi bulan atau matahari. Hal ini membuat pernyataan 1 detik = 1/86.400 x 1 hari tidak lagi tetap panjangnya. Untuk itu orang membuat acuan waktu lain dari satu detik, yaitu :
1 detik = 9.192.631.770 kali periode radiasi yang berkaitan dengan transisi dari dua tingkat hyperfine dalam keadaan ground state dari atom Cesium-133 pada suhu nol Kelvin. Alat pengukurnya disebtu jam atom.
Panjang waktu dari 1 detik ini tidak akan berubah oleh gravitasi atau karena perubahan rotasi bumi, dan waktu yang dibakukan ini disebut WAKTU EFEMERIS. Hari yang panjangnya diukur dengan jam atom ini disebut HARI EFEMERIS.
Melalui observasi, ditemukan adanya perbedaan Hari Efemeris dengan Hari Matahari. Perbedaan ini disebut Delta_T. Pada tahun 1620, besar Delta_T adalah 124 s, sedangkan tahun 2009 besar Delta_T adalah 66s. Perbedaan ini bervariasi setiap tahunnya seperti yang diperlihatkan oleh grafik berikut ini (dari: www.eramuslim.com) :
Pengukuran Delta_T hanya bisa dilakukan secara observasi (dan dari hasil observasi ini bisa dibuat rumus-rumus pendekatan untuk menentukan nilai delta_T), dan hasil delta_T ini sangat mempengaruhi ketepatan perhitungan dari banyak hal dalam astronomi, misalnya penentuan waktu fase-fase bulan, kapan mulainya bulan baru, bulan purnama, dll. Juga bisa dipakai untuk perhitungan terbit dan terbenamnya matahari, kapan terjadinya gerhana, dll. Bahkan perhitungan bisa diurut maju atau mundur dengan akurat dari ratusan sampai ribuan tahun sebelumnya atau sesudahnya. Tanpa koreksi dari Delta_T, maka hal-hal tersebut di atas tidak akan bisa ditentukan dengan tepat. Tetapi perhitungan-perhitungan yang memanfaatkan koreksi dari Delta_T diluar dari pokok bahasan kita kali ini sehingga tidak diuraikan disini.
HARI BINTANG
Selain hari Matahari dengan acuan matahari, dikenal pula sistem waktu bintang. Sama seperti matahari, bintangpun terlihat bergerak di langit karena bumi berotasi pada porosnya. Bintang juga terbit di timur dan terbenam di barat. Meskipun demikian, ada perbedaan dengan hari matahari, hal ini karena bintang berada di tempat yang sangat jauh dari bumi sehingga tidak terpengaruh gerakan revolusi bumi, sedangkan hari matahari terpengaruh karena revolusi bumi, sehingga satu-satunya pengaruh ‘gerakan bintang’ adalah dari rotasi bumi saja. Acuan yang dipakai adalah waktu yang diperlukan bintang untuk terlihat berada di satu posisi di langit kemudian kembali ke posisi tersebut. Waktunya lebih cepat dari hari matahari. Satu hari bintang (1 Siderial Day) = 23j 56m 4,0982 s, atau boleh dikatakan 3 menit 56 detik lebih cepat dari hari matahari (Untuk keperluan praktis sering dipakai nilai 4 menit). Perhatikan gambar berikut ini :
Artinya, jika suatu bintang terlihat terbit pada pukul 19.00 WIB, maka esok hari ia akan terbit lebih cepat 3m 56s, atau terbit pukul 18.56.04 WIB. Standar waktu untuk menunjukkan waktu bintang tetap diukur dari Greenwich sebagai patokannya dan disebut Grrenwich Siderial Time (GST), dan nilai waktu di daerah lain sama saja dengan perhitungan UT.
Di langit, acuan dari hari matahari adalah matahari itu sendiri, lalu bagaimana dengan waktu bintang? Telah ditentukan bahwa untuk hari bintang, maka acuan yang dipakai adalah titik Aries.
Lanjut ke bag. 2...
Minggu, 06 Februari 2011
HUKUM KEPLER 2 & 3 – Materi
Hukum Kepler 2
Suatu garis khayal yang menghubungkan matahari dengan planet menyapu luas juring yang sama dalam selang waktu yang sama
Hukum Kepler yang kedua memberikan implikasi mengenai kecepatan planet yang berbeda-beda pada saat mengelilingi matahari. Jika jarak planet ke matahari dekat maka kecepatannya besar dibandingkan ketika jaraknya dekat
Hukum Kepler 3
Kuadrat periode revolusi planet sebanding dengan pangkat tiga setengah sumbu panjang orbitnya untuk semua planet
Jika diubah kedalam rumus matematik maka persamaannya menjadi :
Atau
Dimana T adalah waktu yang diperlukan oleh planet untuk mengelilingi matahari (disebut periode planet) dan a adalah setengah sumbu panjang orbit : a = (perihelion + aphelion)/2.
Jika hukum ini diterapkan pada data planet-planet, maka kita akan peroleh tabel berikut ini :
Perbandingan yang tetap dalam Hukum Kepler 3 memang berlaku untuk tiap planet.
Sekitar setengah abad kemudian, ditahun 1687, Newton merumuskan Hukum Gravitasi Universal melalui persamaan :
Melalui mengotak-atik persamaannya ini, ternyata kita dapat menghasilkan ketiga Hukum Kepler, sehingga bisa dikatakan bahwa Hukum Kepler adalah kasus dari Hukum yang lebih universal, yaitu Hukum Gravitasi. Bahkan konstata perbandingan planet dapat ditentukan dari Persamaan Gravitasi ini. Karena itu Hukum Kepler 3 yang lengkap adalah :
Dimana G adalah konstanta gravitasi (yang nilainya ditentukan sekitar seabad kemudian (1798) oleh Cavedish, G = 6,672 x 10^-11 Nm^2kg^-2) dan M1 maupun M2 adalah massa kedua benda yang saling berinteraksi dengan gaya gravitasi.
Dalam soal-soal olimpiade, jarang sekali digunakan satuan MKS (meter, kilogram, sekon), tetapi menggunakan satuan-satuan yang biasanya dipakai dalam astronomi. Pada soal-soal dengan kasus Hukum Kepler, maka jenis soal yang sering muncul ada tiga tipe, yaitu :
Soal Tipe 1 : Benda pertama (sebagai pusat) adalah matahari dan benda yang mengorbit adalah planet, asteroid, komet atau pesawat ruang angkasa. Untuk jenis tipe 1 ini satuan yang digunakan biasanya jarak dalam SA (Satuan Astronomi) dan waktu orbit/periode dalam tahun. Jika demikian halnya, maka rumus Kepler 3 dapat menjadi sangat sederhana, yaitu :
Dan ternyata konstanta di suku sebelah kanan dengan ‘ajaibnya’ memiliki nilai sama dengan 1, maka :
Soal Tipe 2 : Benda pertama adalah planet (yang ada di tata surya) dan benda kedua adalah satelit alamnya atau satelit buatan yang mengorbit planet tersebut. Satuan yang biasanya dipakai untuk soal jenis ini adalah massa planet dalam massa matahari, periode orbit dalam hari dan jarak dalam km. Untuk tipe ini rumus Kepler 3 bisa diubah menjadi :
Soal Tipe 3 : Benda yang terlibat adalah dua buah bintang dalam sistem bintang ganda. Untuk kasus bintang ganda ini biasanya massa bintang dalam massa matahari dan periode orbit dalam tahun, maka rumus Kepler 3-nya sama saja dengan soal tipe 1.
Jika ternyata ada soal tentang Hukum Kepler 3 yang bukan tipe-tipe di atas, maka haruslah menggunakan rumus Kepler 3 yang aslinya.
Supaya lebih jelas lagi, silahkan mengerjakan soal-soal olimpiade tentang Hukum Kepler yang ada disini.
Suatu garis khayal yang menghubungkan matahari dengan planet menyapu luas juring yang sama dalam selang waktu yang sama
Hukum Kepler yang kedua memberikan implikasi mengenai kecepatan planet yang berbeda-beda pada saat mengelilingi matahari. Jika jarak planet ke matahari dekat maka kecepatannya besar dibandingkan ketika jaraknya dekat
Hukum Kepler 3
Kuadrat periode revolusi planet sebanding dengan pangkat tiga setengah sumbu panjang orbitnya untuk semua planet
Jika diubah kedalam rumus matematik maka persamaannya menjadi :
Atau
Dimana T adalah waktu yang diperlukan oleh planet untuk mengelilingi matahari (disebut periode planet) dan a adalah setengah sumbu panjang orbit : a = (perihelion + aphelion)/2.
Jika hukum ini diterapkan pada data planet-planet, maka kita akan peroleh tabel berikut ini :
Perbandingan yang tetap dalam Hukum Kepler 3 memang berlaku untuk tiap planet.
Sekitar setengah abad kemudian, ditahun 1687, Newton merumuskan Hukum Gravitasi Universal melalui persamaan :
Melalui mengotak-atik persamaannya ini, ternyata kita dapat menghasilkan ketiga Hukum Kepler, sehingga bisa dikatakan bahwa Hukum Kepler adalah kasus dari Hukum yang lebih universal, yaitu Hukum Gravitasi. Bahkan konstata perbandingan planet dapat ditentukan dari Persamaan Gravitasi ini. Karena itu Hukum Kepler 3 yang lengkap adalah :
Dimana G adalah konstanta gravitasi (yang nilainya ditentukan sekitar seabad kemudian (1798) oleh Cavedish, G = 6,672 x 10^-11 Nm^2kg^-2) dan M1 maupun M2 adalah massa kedua benda yang saling berinteraksi dengan gaya gravitasi.
Dalam soal-soal olimpiade, jarang sekali digunakan satuan MKS (meter, kilogram, sekon), tetapi menggunakan satuan-satuan yang biasanya dipakai dalam astronomi. Pada soal-soal dengan kasus Hukum Kepler, maka jenis soal yang sering muncul ada tiga tipe, yaitu :
Soal Tipe 1 : Benda pertama (sebagai pusat) adalah matahari dan benda yang mengorbit adalah planet, asteroid, komet atau pesawat ruang angkasa. Untuk jenis tipe 1 ini satuan yang digunakan biasanya jarak dalam SA (Satuan Astronomi) dan waktu orbit/periode dalam tahun. Jika demikian halnya, maka rumus Kepler 3 dapat menjadi sangat sederhana, yaitu :
Dan ternyata konstanta di suku sebelah kanan dengan ‘ajaibnya’ memiliki nilai sama dengan 1, maka :
Soal Tipe 2 : Benda pertama adalah planet (yang ada di tata surya) dan benda kedua adalah satelit alamnya atau satelit buatan yang mengorbit planet tersebut. Satuan yang biasanya dipakai untuk soal jenis ini adalah massa planet dalam massa matahari, periode orbit dalam hari dan jarak dalam km. Untuk tipe ini rumus Kepler 3 bisa diubah menjadi :
Soal Tipe 3 : Benda yang terlibat adalah dua buah bintang dalam sistem bintang ganda. Untuk kasus bintang ganda ini biasanya massa bintang dalam massa matahari dan periode orbit dalam tahun, maka rumus Kepler 3-nya sama saja dengan soal tipe 1.
Jika ternyata ada soal tentang Hukum Kepler 3 yang bukan tipe-tipe di atas, maka haruslah menggunakan rumus Kepler 3 yang aslinya.
Supaya lebih jelas lagi, silahkan mengerjakan soal-soal olimpiade tentang Hukum Kepler yang ada disini.
Sabtu, 05 Februari 2011
HUKUM KEPLER 1 - Materi
Johannes Kepler (1571-1630), adalah seorang astronomi berkebangsaan Jerman yang berguru pada Tycho Brahe (1546-1602). Karir astronominya sebagian besar dihabiskan untuk mengutak-atik data peninggalan gurunya.
Tycho Brahe adalah seorang bangsawan Denmark yang memiliki hidung logam, yang bukan dalam makna kiasan, tetapi hidungnya memang dari logam, hal ini dikarenakan hidungnya pernah hilang dalam suatu duel sehingga diganti dengan logam. Raja Frederick II menghadiahi Tycho sebuah pulau kecil bernama Hveen yang tidak disia-siakan olehnya. Brahe membangun sebuah observatorium yang terbaik pada saat itu, dilengkapi dengan peralatan yang dapat mengukur posisi benda langit dengan akurat, sampai ketelitian 2 menit busur. Inilah pekerjaan Tycho Brahe, yaitu mengumpulkan data benda langit dari tahun 1576 -- 1597.
Tycho Brahe meninggalkan sekumpulan besar data pengamatan yang akurat tentang posisi benda-benda langit, terutama posisi 5 planet yang tampak dengan mata telanjang, yaitu Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus. Data-data inilah yang diolah dengan oleh Kepler selama bertahun-tahun. Pekerjaan yang tampak sangat membosankan ini – mengutak-atik ratusan bahkan ribuan angka – ternyata menghasilkan sesuatu yang luar biasa. Dibalik angka-angka tersebut Kepler menemukan suatu rahasia alam yang tersembunyi. Akhirnya nama Kepler diabadikan dalam tiga hukum alam yang ditemukannya melalui ‘otak-atik’ angka tersebut. Kedua hukum yang pertama dipublikasikan pada tahun 1609 dan Hukum yang ketiga muncul 9 tahun kemudian (1618)
HUKUM KEPLER 1Planet mengelilingi matahari dalam orbit elips dimana matahari berada pada salah satu titik fokusnya
Penjelasan lebih lengkap mengenai orbit elips dapat dipelajari disini. Melalui Hukum Gravitasi yang ditelurkan oleh Newton, diketahui bahwa interaksi gravitasi yang terjadi antara kedua benda akan menghasilkan lintasan yang terletak pada bidang datar dan bentuk lintasan orbit akan bervariasi mengikuti keluarga irisan kerucut, yaitu: lingkaran, elips, parabola atau hiperbola. Perbedaan berbagai lintasan ini di-karakteristik-kan dengan nilai eksentrisitas orbit (e)
Melalui hukum ini juga diketahui bahwa yang bergerak ternyata bukan hanya satu benda saja, tetapi kedua benda yang berinteraksi akan saling mengorbit dengan lintasan masing-masing berbentuk lintasan kerucut dimana yang terletak pada focus masing-masingorbit adalah titik pusat massa kedua benda tersebut.
Untuk kasus Tata Surya, dimana planet-planet mengorbit matahari sebagai pusatnya, hal ini terjadi karena massa matahari jauh lebih besar dari pada massa planet-planet, bahkan kalau seluruh anggota Tata Surya digabungkan, massanya masih jauh lebih kecil daripada massa matahari, sehingga dapat dikatakan bahwa pusat massa tata surya terletak pada matahari itu sendiri, maka matahari terletak pada fokus semua orbit anggota tata surya
HUKUM KEPLER 2 & 3 …
Tycho Brahe adalah seorang bangsawan Denmark yang memiliki hidung logam, yang bukan dalam makna kiasan, tetapi hidungnya memang dari logam, hal ini dikarenakan hidungnya pernah hilang dalam suatu duel sehingga diganti dengan logam. Raja Frederick II menghadiahi Tycho sebuah pulau kecil bernama Hveen yang tidak disia-siakan olehnya. Brahe membangun sebuah observatorium yang terbaik pada saat itu, dilengkapi dengan peralatan yang dapat mengukur posisi benda langit dengan akurat, sampai ketelitian 2 menit busur. Inilah pekerjaan Tycho Brahe, yaitu mengumpulkan data benda langit dari tahun 1576 -- 1597.
Tycho Brahe meninggalkan sekumpulan besar data pengamatan yang akurat tentang posisi benda-benda langit, terutama posisi 5 planet yang tampak dengan mata telanjang, yaitu Merkurius, Venus, Mars, Jupiter dan Saturnus. Data-data inilah yang diolah dengan oleh Kepler selama bertahun-tahun. Pekerjaan yang tampak sangat membosankan ini – mengutak-atik ratusan bahkan ribuan angka – ternyata menghasilkan sesuatu yang luar biasa. Dibalik angka-angka tersebut Kepler menemukan suatu rahasia alam yang tersembunyi. Akhirnya nama Kepler diabadikan dalam tiga hukum alam yang ditemukannya melalui ‘otak-atik’ angka tersebut. Kedua hukum yang pertama dipublikasikan pada tahun 1609 dan Hukum yang ketiga muncul 9 tahun kemudian (1618)
HUKUM KEPLER 1Planet mengelilingi matahari dalam orbit elips dimana matahari berada pada salah satu titik fokusnya
Penjelasan lebih lengkap mengenai orbit elips dapat dipelajari disini. Melalui Hukum Gravitasi yang ditelurkan oleh Newton, diketahui bahwa interaksi gravitasi yang terjadi antara kedua benda akan menghasilkan lintasan yang terletak pada bidang datar dan bentuk lintasan orbit akan bervariasi mengikuti keluarga irisan kerucut, yaitu: lingkaran, elips, parabola atau hiperbola. Perbedaan berbagai lintasan ini di-karakteristik-kan dengan nilai eksentrisitas orbit (e)
Melalui hukum ini juga diketahui bahwa yang bergerak ternyata bukan hanya satu benda saja, tetapi kedua benda yang berinteraksi akan saling mengorbit dengan lintasan masing-masing berbentuk lintasan kerucut dimana yang terletak pada focus masing-masingorbit adalah titik pusat massa kedua benda tersebut.
Untuk kasus Tata Surya, dimana planet-planet mengorbit matahari sebagai pusatnya, hal ini terjadi karena massa matahari jauh lebih besar dari pada massa planet-planet, bahkan kalau seluruh anggota Tata Surya digabungkan, massanya masih jauh lebih kecil daripada massa matahari, sehingga dapat dikatakan bahwa pusat massa tata surya terletak pada matahari itu sendiri, maka matahari terletak pada fokus semua orbit anggota tata surya
HUKUM KEPLER 2 & 3 …
Selasa, 01 Februari 2011
BESARAN-BESARAN DASAR ELIPS - Materi
Elips adalah suatu bentuk yang berasal dari penampang sebuah kerucut yang diiris secara miring dan dalam astronomi adalah salah satu hasil yang alami dari gerakan sebuah benda jika benda tersebut berinteraksi dengan benda lain melalui gaya gravitasi. Hasil lintasan elips ini bisa diperoleh dengan ‘mengutak-atik’ hukum Gravitasi Newton yang ditelurkan oleh Sang Jenius ini pada tahun 1687, meskipun orang sudah mengetahui hal ini sebelumnya sejak tahun 1609 melalui analisis Johannes Keppler yang sangat teliti terhadap data pengamatan 5 planet dari Tycho Brahe dan diwujudkan dalam ketiga hukum Keppler yang sangat terkenal itu.
Hukum Keppler yang pertama secara khusus berbicara mengenai orbit planet yang berbentuk elips dengan matahari berada pada salah satu titik fokusnya. Kesimpulan yang berdasarkan data pengamatan ini dengan berani dinyatakan oleh Keppler sebagai salah satu hukum dalam alam semesta dan memang perkembangan lebih lanjut mendukung pernyataan ini, hanya saja ternyata lintasan benda langit tidak selalu berbentuk elips, bentuk-bentuk irisan kerucut yang lainpun ternyata dapat dimiliki oleh sebuah benda langit.
Ciri khas dari sebuah irisan kerucut dinyatakan oleh besaran eksentrisitas (e) yang besarnya menyatakan bentuk irisannya :
Jika e = 0 maka bentuk irisan kerucutnya adalah lingkaran
Jika 0 < e <1 maka bentuk irisan kerucutnya adalah elips
Jika e = 1 maka bentuk irisan kerucutnya adalah parabola
Jika e > 1 maka bentuk irisan kerucutnya adalah hiperbola
Lintasan dari sebuah komet meskipun berbentuk elips, tetapi memiliki nilai e yang hampir mendekati 1 sehingga bisa didekati dengan lintasan parabola. Lintasan meteor yang memasuki bumi dapat dianalisis dengan menggunakan lintasan hiperbola, lintasan venus mengelilingi matahari dalam beberapa kasus dapat dianggap sama dengan lintasan lingkaran karena nilai e venus yang mendekati nol (e venus = 0,0068).
Dengan demikian dinamika orbit tidak bisa dipisahkan dari bentuk irisan kerucut dan dalam olimpiade astronomi banyak soal yang berkaitan dengan lintasan elips, karena itu sangat perlu kita mengenal beberapa istilah dan besaran-besaran dari orbit elips ini. Perhatikan gambar elips di bawah ini :
Matahari terletak di salah satu fokus, sedangkan fokus yang lain disebut vacant focus (fokus kosong).
Sepanjang planet mengelilingi orbitnya, maka jarak planet ke matahari (r) selalu berubah
Perihelium adalah titik terdekat planet dari matahari dengan rumus : Pe = a + c = a (1 + e)
Aphelium adalah titik terjauh planet dari matahari dengan rumus : Ape = a – c = a (1 – e)
Eksentrisitas (e) didefinisikan sebagai perbandingan antara jarak fokus ke pusat elips (c) dibagi setengah sumbu panjang elips (a). Jika fokus tepat ada di pusat elips, maka c = 0 dan e = 0, yaitu orbit lingkaran
Dengan memperhatikan gambar dan keterangan tentang elips di atas, cobalah untuk mengerjakan soal-soal seleksi olimpiade astronomi disini.
Hukum Keppler yang pertama secara khusus berbicara mengenai orbit planet yang berbentuk elips dengan matahari berada pada salah satu titik fokusnya. Kesimpulan yang berdasarkan data pengamatan ini dengan berani dinyatakan oleh Keppler sebagai salah satu hukum dalam alam semesta dan memang perkembangan lebih lanjut mendukung pernyataan ini, hanya saja ternyata lintasan benda langit tidak selalu berbentuk elips, bentuk-bentuk irisan kerucut yang lainpun ternyata dapat dimiliki oleh sebuah benda langit.
Ciri khas dari sebuah irisan kerucut dinyatakan oleh besaran eksentrisitas (e) yang besarnya menyatakan bentuk irisannya :
Jika e = 0 maka bentuk irisan kerucutnya adalah lingkaran
Jika 0 < e <1 maka bentuk irisan kerucutnya adalah elips
Jika e = 1 maka bentuk irisan kerucutnya adalah parabola
Jika e > 1 maka bentuk irisan kerucutnya adalah hiperbola
Lintasan dari sebuah komet meskipun berbentuk elips, tetapi memiliki nilai e yang hampir mendekati 1 sehingga bisa didekati dengan lintasan parabola. Lintasan meteor yang memasuki bumi dapat dianalisis dengan menggunakan lintasan hiperbola, lintasan venus mengelilingi matahari dalam beberapa kasus dapat dianggap sama dengan lintasan lingkaran karena nilai e venus yang mendekati nol (e venus = 0,0068).
Dengan demikian dinamika orbit tidak bisa dipisahkan dari bentuk irisan kerucut dan dalam olimpiade astronomi banyak soal yang berkaitan dengan lintasan elips, karena itu sangat perlu kita mengenal beberapa istilah dan besaran-besaran dari orbit elips ini. Perhatikan gambar elips di bawah ini :
Matahari terletak di salah satu fokus, sedangkan fokus yang lain disebut vacant focus (fokus kosong).
Sepanjang planet mengelilingi orbitnya, maka jarak planet ke matahari (r) selalu berubah
Perihelium adalah titik terdekat planet dari matahari dengan rumus : Pe = a + c = a (1 + e)
Aphelium adalah titik terjauh planet dari matahari dengan rumus : Ape = a – c = a (1 – e)
Eksentrisitas (e) didefinisikan sebagai perbandingan antara jarak fokus ke pusat elips (c) dibagi setengah sumbu panjang elips (a). Jika fokus tepat ada di pusat elips, maka c = 0 dan e = 0, yaitu orbit lingkaran
Dengan memperhatikan gambar dan keterangan tentang elips di atas, cobalah untuk mengerjakan soal-soal seleksi olimpiade astronomi disini.
Senin, 31 Januari 2011
Diameter Sudut - Materi
Diameter sudut adalah satu istilah yang dipakai oleh para astronom untuk menyatakan besar diameter dari suatu benda langit (diameter bulan, matahari, planet, dll) atau untuk menyatakan besar panjang dari suatu nebula atau jarak antar bintang dengan acuan bahwa benda-benda langit tersebut dilihat dari bumi.
Perhatikan gambar di bawah ini :
Besar diameter sudut dinyatakan dalam besarana delta, sedangkan jarak pengamat ke benda langit adalah r dan diameter benda langit sebenarnya adalah D.
Yang harus diperhatikan satuan dari diameter sudut bukalah dalam derajat, tetapi harus dalam satuan radian, hubungan satuan-satuan sudut seperti di bawah ini :
Satuan-satuan yang digunakan selain radian adalah menit busur (') dan detik busur ("). Dalam pengamatan secara praktis bisa dengan menggunakan tangan kita yang direntangkan. Perhatikan gambar di bawah ini :
Diameter bulan kira-kira sama dengan diameter matahari, yaitu sekitar 1/2 derajat atau ~30'. Dengan tangan yang terentang lurus, maka bulan akan memiliki diameter sudut setengah dari ujung jari kita.
Soal-soal seleksi olimpiade nasional astronomi yang berkaitan dengan dimeter sudut contohnya ada disini. Coba kerjakan dulu baru lihat solusinya yach ...
Perhatikan gambar di bawah ini :
Besar diameter sudut dinyatakan dalam besarana delta, sedangkan jarak pengamat ke benda langit adalah r dan diameter benda langit sebenarnya adalah D.
Yang harus diperhatikan satuan dari diameter sudut bukalah dalam derajat, tetapi harus dalam satuan radian, hubungan satuan-satuan sudut seperti di bawah ini :
Satuan-satuan yang digunakan selain radian adalah menit busur (') dan detik busur ("). Dalam pengamatan secara praktis bisa dengan menggunakan tangan kita yang direntangkan. Perhatikan gambar di bawah ini :
Diameter bulan kira-kira sama dengan diameter matahari, yaitu sekitar 1/2 derajat atau ~30'. Dengan tangan yang terentang lurus, maka bulan akan memiliki diameter sudut setengah dari ujung jari kita.
Soal-soal seleksi olimpiade nasional astronomi yang berkaitan dengan dimeter sudut contohnya ada disini. Coba kerjakan dulu baru lihat solusinya yach ...
Postingan
0 komentar:
Posting Komentar
blogoptionscomments