Materi IPA Rotasi Bumi Dan Revolusi Bumi

ROTASI BUMI DAN REVOLUSI BUMI

A.     ROTASI BUMI
Sebelum ditemukan teori heliosentris, teori yang dianut adalah teori geosentris yang menganggap bahwa bumi adalah pusat tata surya dan semua benda langit bergerak mengelilingi bumi. Pada tahun 1540 Copernicus menemukan bahwa matahari adalah pusat tata surya dan benda langit lain bergerak mengelilingi matahari.

1.       Peristiwa rotasi bumi

Bumi merupakan satu-satunya planet yang memungkinkan adanya kehidupan. Dalam sistem tata surya, bumi merupakan planet ketiga setelah Merkurius dan Venus. Seperti halnya planet-planet yang lain bumi bergerak mengelilingi matahari atau melakukan gerak revolusi. Selain berevolusi bumi juga melakukan gerak berputar terhadap porosnya yang disebut sebagai gerak rotasi. Arah rotasi bumi adalah dari barat ke timur. Dan jika dilihat dari kutub utara maka gerak rotasi bumi berlawanan dengan arah putaran jarum jam. Untuk satu kali gerak rotasi, bumi memerlukan waktu sekitar 23 jam, 56 menit dan 4,09 detik. Waktu yang diperlukan bumi dalam menempuh 360 derajat disebut dengan satu hari.

2.       Akibat rotasi bumi

Rotasi bumi mengakibatkan terjadinya peristiwa sebagai berikut :

a.       Gerak semu harian benda-benda langit.

Karena gerak rotasi bumi, maka benda-benda langit yang diam seolah-olah bergerak. Arah rotasi bumi dari barat ke timur sehingga gerak semu benda langit dari arah sebaliknya yaitu dari timur ke barat. Itulah sebabnya kita melihat matahari terbit dari timur dan terbenam ke arah barat.

b.       Terjadinya siang dan malam.

Dalam satu hari kita melalui adanya siang dan malam. Di siang hari yang terang kita dapat melihat cahaya matahari dan malam hari kita tidak dapat melihat sinar matahari. Bumi berotasi dari barat ke timur secara terus menerus. Tidak semua bagian bumi terkena sinar matahari, karena bentuk bumi bulat sehingga hanya separuh bumi saja yang terkena sinar matahari. Bagian yang terkena sinar matahari mengalami siang hari sedangkan bagian yang tidak terkena sinar matahari mengalami malam hari.

c.       Perbedaan Waktu.

Untuk memudahkan menentukan letak suatu tempat di permukaan bumi maka bola bumi dibagi-bagi oleh garis khayal, yaitu garis lintang dan garis bujur (meridian). Garis Lintang adalah garis yang sejajar dengan  garis khatulistiwa sedangkan garis bujur adalah garis yang sejajar dengan garis tengah kutub.

Kala rotasi bumi memerlukan waktu 24 jam. Satu kali rotasi semua tempat di permukaan bumi putarannya 360 bujur. Bumi kita dibagi menjadi 24 daerah waktu, sehingga setiap daerah waktu meliputi 15 bujur memiliki perbedaan waktu 1 jam. Garis bujur 0^o melewati kota Greenwich, sehingga waktu pangkal ditetapkan di Greenwich (GMT = Greenwich Mean Time). Jika waktu standar di sebelah barat bujur 0 waktunya dikurangi sebaliknya di sebelah timur 0 waktunya ditambah. Indonesia terletak diantara 95^oBT dan 141^o BT

Indonesia memiliki tiga bujur standar yaitu :

1)       105^o BT, memiliki selisih dengan GMT = 105/15 = 7 jam

2)       120^o BT, memiliki selisih dengan GMT = 120/15 = 8 jam

3)       135^o BT, memiliki selisih dengan GMT = 135/15 = 9 jam

Berdasarkan daerah bujur tersebut Indonesia terdapat tiga daerah waktu yaitu :

1)       Waktu Indonesia Bagian Barat (WIB)

Meliputi Jawa, Sumatra, Kalimantan Barat dan Kalimantan Tengah.

2)       Waktu Indonesia Bagian Tengah (WITA)

Meliputi Kalimantan Timur, Kalimantan Selatan, Bali, Sulawesi dan Nusa Tenggara.

3)       Waktu Indonesia Bagian Timur (WIT)

Meliputi Maluku dan Papua.

d.       Perbedaan Percepatan Gravitasi di Permukaan Bumi,

      Akibat rotasi bumi, terjadi pemepatan di kedua kutub bumi dan penggembungan di khatulistiwa (ekuator).Akibatnya, terjadi perbedaan jari-jari di kutub dan jari-jari di khatulistiwa karena percepatan gravitasi bumi berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari. Dengan demikian percepatan gravitasi di daerah kutub lebih besar daripada tempat di daerah khatulistiwa(ekuator)

e.       Pembelokan arah angin

Akibat rotasi bumi menyebabkan timbulnya gaya Cariolis. Gaya tersebut mengakibatkan terjadinya pembelokan arah angin. Di belahan bumi utara (BBU) gaya Coriolis menyebabkan angin dibelokkan ke kanan dan pada bumi belahan bagian selatan angin dibelokkan ke kiri. Gaya Coriolis semakin bertambah dengan bertambahnya lintang tempat.

f.        Pembelokan arus laut

Pergerakan arus laut dipengaruhi oleh angin. Karena arah angin mengalami pembelokan akibat rotasi bumi, arus lautpun mengalami pembelokan ke arah kanan atau searah putaran jarum jam. Sedangkan laut pada belahan bumi selatan berbelok ke arah kiri atau berlawanan arah putaran jarum jam.

A.     REVOLUSI BUMI

Bumi beredar mengelilingi Matahari menurut bidang orbit yang datar atau disebut eliptika. Selama berevolusi poros Bumi membentuk sudut sebesar 23,5^o terhadap sumbu vertical ekliptika. Waktu yang dibutuhkan Bumi untuk mengelilingi matahari satu kali adalah 365 hari 6 jam 9 menit 10 sekon atau disebut satu tahun sideris. Arah revolusi Bumi adalah negatif atau berlawanan dengan arah jarum jam.

              I.      Bukti – bukti revolusi bumi

a.       Paralaks Bintang

Paralaks bintang adalah pergeseran kedudukan bintang karena kedudukan pengamat di Bumi bergeser terhadap langit. T adalah kedudukan bintang sesungguhnya T₁,T_2,T₃ adalah kedudukan semu bintang yang dilihat pengamat di Bumi saat Bumi pada kedudukan B₁,B_2,B₃.P merupakan sudut paralaks, yaitu sudut yang dibentuk oleh dua kedudukan bintang semu dibagi dua. Sudut paralaks dapat digunakan untuk mengatur jarak bintang jarak bintang terdekat.

b.       Aberasi Cahaya Bintang

Aberasi cahaya bintang adalah perubahan arah datangnya cahaya bintang akibat revolusi Bumi dan kecepatan cahaya yang terbatas. Hal ini terjadi karena adanya perbedaan kecepatan yang sangat besar antara revolusi Bumi dengan kecepatan cahaya. Kecepatan revolusi Bumi 30 km/s, sedangkan kecepatan cahaya 3 x 10⁸ m/s

c.    Efek Doppler pada Spektrum Bintang

    Efek doppler merupakan gejala umum yang terjadi pada semua jenis gelombang, termasuk gelombang cahaya. Oleh karena Bumi bergerak terhadap matahari, spektrum cahaya benda-benda langit

              I.      Akibat – akibat revolusi bumi

a.       Gerak semu matahari

Matahari mempunyai pergeseran antara garis balik utara (GBU) yaitu garis 23,5^oLU dengan garis balik selatan (GBS) yaitu 23,5^oLS. Pada tanggal 21 Maret, Matahari beredar di khatulistiwa, kemudian berangsur-angsur bergeser ke utara setelah 3 bulan. Pada tanggal 21 Juni Matahari beredar di garis balik utara, kemudian balik lagi bergeser kearah khatulistiwa. Pada tanggal 23 September, Matahari kembali berada di khatulistiwa, kemudian berangsur-angsur bergeser ke selatan sehingga sampai di GBS pada tanggal 22 Desember.Kemudian, dari 22 Desember sampai 21 Maret, Matahari bergeser dari GBS kembali ke khatulistiwa Hal ini terjadi karena ketika Bumi berevolusi terhadap Matahari, sumbu rotasinya membentuk sudut 66,5 ^o terhadap ekliptika

b.       Perubahan Lamanya Siang dan Malam

Saat Matahari berada di khatulistiwa,semua tempat di Bumi (kecuali di kutub)mengalami siang dan malam dengan waktu yang sama. Saat Matahari berada di GBU, siang hari di belahan Bumi Selatan lebih lama daripada malam hari. Sebaliknya, dibelahan Bumi Selatan siang hari lebih singkat daripada malam  malam hari.

Saat Matahari berada di GBS, siang hari dibelahan Bumi Utara lebih lama daripada malam hari. Sebaliknya, belahan Bumi utara mengalami siang hari lebih singkat daripada malam hari.

c.       Pergantian Musim

Gerak bumi mengelilingi Matahari dan kemiringan dan kemiringan sumbunya merupakan sebab-sebab utama dari perubahan musim

d.       Penampakan Rasi Bintang yang berbeda

Langit dibagi menjadi delapan puluh delapan (beberapa ahli astronomi mendaftar delapan puluh sembilan) rasi bintang. Setiap susunan bintang mempunyai nama sendiri. Mungkin Anda telah mengenal nama beberapa rasi bintang dari zodiak. Karena revolusi Bumi mengelilingi Matahari, posisi rasi bintang akan berubah dari bulan ke bulan. Sebagai contoh,pada bulan September, sekitar pukul 20.00, kita dapat mengamati rasi bintang Scorpio dan rasi bintang Sagitarius. Sedangkan pada bulan Oktober,Scorpio tampak lebih miring ke barat daripada posisinya pada bulan September.