Ilmu Pengetahuan Bumi Dan Antariksa 1r15l

KATA PENGANTAR Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas rahmat-Nya maka kami dapat menyelesaikan penyusunan makalah yang berisikan tentang “Gerak semu harian dan tahun matahari” dalam waktu yang tepat. Penulisan makalah kami ini adalah merupakan salah satu tugas IPBA(Ilmu Pengetahuan Bumi Antariksa). Dalam Penulisan makalah ini kami merasa masih banyak kekurangan-kekurangan, baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis. Untuk itu kritik dan saran dari semua pihak sangat kami harapkan demi penyempurnaan pembuatan makalah ini. Semoga makalah ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penulis sehingga tujuan yang diharapkan dapat tercapai, Amin.

Palangkaraya,

Mei 2012

PENULIS

i

DAFTAR ISI

Halaman KATA PENGANTAR .................................................................................................

i

DAFTAR ISI ...............................................................................................................

ii

BAB I

PENDAHULUAN ....................................................................................

1

1.1 Latar Belakang ...................................................................................

1

1.2 Rumusan Masalah .............................................................................

3

1.3 Tujuan Penulisan ...............................................................................

3

1.4 Manfaat Penulisan .............................................................................

3

1.5 Batasan Masalah ...............................................................................

4

KAJIAN TEORI ........................................................................................

5

2.1 Pengertian Gerak Semu Harian Matahari .........................................

5

2.2 Penyebab Terjadinya Gerak Semu Harian Matahari..........................

5

2.3 Pengertian Gerak Semu Tahunan Matahari ......................................

8

2.4 Penyebab Terjadinya Gerak Semu Tahunan Matahari ......................

8

PENUTUP ..................................................................................................

12

3.1 Kesimpulan ........................................................................................

12

3.2 Saran ..................................................................................................

13

DAFTAR PUSTAKA............................................................................................... ...

14

LAMPIRAN

15

BAB II

BAB III

ii

............................................................................................................

2012

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Matahari,

merupakan

bintang

terdekat

yang

memberikan

energi

untuk

mempertahankan kehidupan dibumi. Karena kedekatannya, bintang ini menjadi sasaran ahli-ahli astronomi untuk menyelidiki dan mengamati secara rinci roman (features) permukaan matahari. Sejak kajian matahari yang dimulai pada tahun 1610 yaitu jauh sebelum adanya fisika modern, maka penyelidikan awal ini sangat dibatasi oleh pengamatan posisi dan ukuran keistimewaan permukaan matahari (noda-noda matahari) yang sangat jelas ketika dilihat dalam cahaya tampak. (Brandt. J.C., and S. P. Maran, 1972. New Horizons in Astronomy, Freeman and Company, San Francisco). Jika kita memandang matahari ketika terbit dan terbenam atau melalui lapisan awan, maka matahari tampak seperti piringan yang pinggirannya jelas. Piringan matahari yang tampak ini disebut fotosfer, lihat gambar berikut:

Gambar fotosfer area gelap adalah noda-noda matahari ( Sumber : zeilik, 1976) Dalam suatu kesempatan kita dapat melihat noda-noda (spots) hitam pada fotosfer. Cacat – cacat matahari yaitu area fotosfer yang dingin. Galileo mengamati noda-noda matahari dengan teleskopnya pada tahun 1610.Diameter matahari sekitar 14 x 10 5 km atau 109 kali diameter bumi.

1

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

Di atas fotosfer terdapat lapisan khromosfer atau lapisan warna (sphere of color) yang tebalnya sekitar 16.000 km. Khromosfer menandai transisi dari fotosfer ke atmosfer matahari, maka korona menjadi tampak. Korona adalah atmosfer matahari bagian luar yang meluas sampai jutaan kilometer ke dalam angkasa. Korona dapat terlihat pada saat terjadi gerhana matahari. Kadang-kadang korona tampak mirip dengan bunga matahari,seperti gambar berikut :

Bintang-bintang (termasuk matahari) yang tampak bergerak sebenarnya tidak bergerak. Akibat rotasi bumi dari arah barat ke timur, bintang-bintang tersebut tampak bergerak dari timur ke barat. Rotasi bumi tidak dapat kita saksikan, yang dapat kita saksikan adalah peredaran matahari dan benda-benda langit melintas dari timur ke barat. Oleh karena itu kita selalu menyaksikan matahari terbit disebelah timur dan terbenam di sebelah barat. Pergerakan dari timur ke barat yang tampak pada matahari dan benda-benda langit ini dinamakan gerak semu harian bintang. Karena gerak semu ini dapat di amati setiap hari, maka disebut gerak semu harian. (Brandt. J.C., and S. P. Maran, 1972. New Horizons in Astronomy, Freeman and Company, San Francisco). Gerakan semu matahari dibatasi oleh garis lintang 23,50 U yang disebut tropis Cancer atau garis balik utara dan lintang 23,50 S yang disebut tropis Capricorn atatu garis balik selatan. Posisi matahari di ekuator disebut ekinoks, terjadi dua kali selama revolusi bumi terhadap matahari yaitu pada tanggal 21 Maret disebut ekinoks musim semi dan 23 September disebut ekinoks musim gugur untuk belahan bumi utara. Pada tengah hari jam 12.00

2

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

sinar matahari tegak lurus ekuator, sinar matahari menyinggung kutub utara (KU) dan kutub selatan (KS). Lingkaran terang melalui KU dan KS membagi garis lintang tempat sama besar, sehingga lamanya siang dan malam hari sama 12 jam di seluruh tempat dibumi. Energi matahari di daerah ekuator, maksimum kemudian berkurang ke arah kutub, dan di kutub energi energi matahari mendekat nol. (Wallace, J. M., and P. V. Hobbs, 1977. Atmospheric Science, Academic Press, New York). 1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka kami merumuskan permasalahan sebagai berikut : 1. Apa yang dimaksud dengan gerak semu harian matahari ? 2. Apa yang menyebabkan gerak semu harian bisa terjadi? 3. Apa yang dimaksud dengan gerak semu tahunan matahari ? 4. Apa yang menyebabkan terjadinya gerak semu tahunan matahari? 1.3 Tujuan Penulisan Berdasarkan permasalahan yang dikemukakan diatas, maka tujuan penulisan makalah ini adalah : 1. Untuk mengetahui apa itu gerak semu harian dan tahun matahari . 2. Untuk mengetahui bagaimana terjadinya gerak semu harian dan tahun matahari. 3. Untuk mengetahui mengapa ada gerak semu harian dan tahun matahari. 1.4 Manfaat Penulisan Manfaat yang diharapkan dari penulisan makalah ini adalah : 1. Agar bisa bermanfaat bagi penulis dan pembaca. 2. Sebagai bahan kajian atau referensi bagi penulis, terutama penulis tentang permasalahan sejenis.

3

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

1.5 Batasan Masalah Agar pembahasan pada makalah ini tidak melenceng jauh dari judul, maka masalah pada makalah ini kami batasi pada : 1. Gerak semu harian dan tahun matahari . 2. Terjadinya gerak semu harian dan tahun matahari.

4

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

BAB II KAJIAN TEORI

2.1 Pengertian Gerak Semu Harian Matahari Gerak semu harian matahari adalah gerakan matahari yang terlihat dari timur ke barat.Sebenarnya gerakan tersebut disebabkan oleh rotasi bumi dari barat ke timur yang membuat kita seolah-olah melihat matahari bergerak dari timur ke barat. Hal ini lah yang menyebabkan terjadinya siang dan malam yang setiap hari kita alami. (http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2171245-pengertian-rotasi-bumi-sertapengaruh/#ixzz1vyjp5248). 2.2 Penyebab Terjadinya Gerak Semu Harian Matahari Gerak semu harian matahari disebabkan oleh Rotasi Bumi. Bumi berotasi dalam waktu 23 jam 56 menit 4,1 detik atau disebut sebagai satu hari bumi. Gerak semu harian matahari mengakibatkan perubahan posisi matahari setiap harinya.Matahari terlihat terbit di timur dan tenggelam di barat, padahal gerak semu ini teramati karena bumi kita yang ber-rotasi dengan arah sebaliknya, dari barat ke timur.sehingga akan muncul tampak kesan semu bahwa dari sudut pandang kita (sebagai pengamat) di bumi, matahari-lah yang bergerak mengelilingi. Rotasi bumi membawa dampak pada kehidupan di muka bumi, antara lain adalah: 1. Pergantian siang dan malam 2. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi 3. Gerak semu harian bintang 4. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi

(http://id.shvoong.com/exact-sciences/astronomy/1898836-matahari).

5

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

1. Pergantian siang dan malam

Permukaan bumi yang sedang menghadap matahari mengalami siang.Sebaliknya permukaan bumi yang membelakangi matahari mengalami malam.Akibat rotasi bumi, permukaan bumi yang menghadap dan membelakangi matahari berganti secara bergantian.Ini adalah peristiwa siang dan malam.Karena periode peredaran semu harian matahari 24 jam, maka panjang siang atau malam rata-rata 12 jam. Panjang periode siang atau malam hari di khatulistiwa hampir sama sepanjang tahun, yaitu berlangsung selama 12 jam. Kadang-kadang ada perbedaan sedikit yaitu panjang siang tidak sama dengan panjang malam. Suatu waktu panjang siang lebih besar dari 12 jam, dan ini berarti panjang malam hari kurang dari 12 jam. Perbadaan ini menjadi lebih besar untuk tempat-tempat yang jauh dari khatulistiwa (misalnya di daerah lintang dan kutub). (http://id.shvoong.com/exact-sciences/astronomy/1898836-matahari). 2. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi Seluruh permukaan bumi dibagi-bagi menurut jaring-jaring derajat.Jaring-jaring derajat itu dinamakan garis lintang dan garis bujur. Garis lintang adalah garis yang sejajar dengan garis tengah khatulistiwa,sedang garis bujur adalah garis yang sejajar dengan garis tengah kutub. Arah rotasi bumi sama dengan arah revolusinya, yakni dari barat ke timur. Itulah sebabnya matahari selalu terbit di timur terbenam di barat. Orang-orang yang berada di daerah timur akan mengamati matahari terbit dan matahari terbenam lebih

6

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

cepat dari pada daerah yang berada di sebelah barat. Wilayah yang berada pada sudut 15 lebih ke timur akan mengamati matahari terbit lebih cepat satu jam. Namun, ada waktu yang berlaku secara international yang disebut waktu GMT (Greenwich Mean Time ) sebagai waktu pangkal yang berada pada garis bujur nol derajat yang melalui kota Greenwich di London. Sebagai contoh Indonesia memiliki tiga bujur standar yaitu 1050, 1200, 1350 Bujur Timur, dengan demikian waktu lokalnya berturut-turut adalah waktu Greenwich ditambah 7 jam, 8 jam, dan 9 jam. Jika letak bujur standar itu disebelah barat bujur nol, maka waktunya dikurangi, dan jika letak bujur standar itu di sebelah timur bujur nol, maka waktunya bertambah. (http://id.shvoong.com/exact-sciences/astronomy/1898836matahari) 3. Gerak semu harian bintang Bintang-bintang (termasuk matahari) yang tampak bergerak sebenarnya tidak bergerak. Akibat rotasi bumi dari arah barat ke timur, bintang-bintang tersebut tampak bergerak dari timur ke barat. Rotasi bumi tidak dapat kita saksikan, yang dapat kita saksikan adalah peredaran matahari dan benda-benda langit melintas dari timur ke barat. Oleh karena itu kita selalu menyaksikan matahari terbit disebelah timur dan terbenam di sebelah barat. Pergerakan dari timur ke barat yang tampak pada matahari dan benda-benda langit ini dinamakan gerak semu harian bintang. Karena gerak semu ini dapat di amati setiap hari, maka disebut gerak semu harian.Waktu yang diperlukan bintang untuk menempuh lintasan peredaran semunya adalah 23 jam 56 menit atau satu hari bintang. Periode peredaran semu harian matahati dan bulan tidak 23 jam 56 menit. Satu hari matahari tepat 24 jam sedang satu hari bulan lebih lambat lagi yaitu 24 jam 50 menit, hal ini disebabkan karena kedudukan bintang sejati di langit selalu tetap. Matahari memiliki periode semu harian yang berbeda akibat revolusi, sedangkan bulan sebagai satelit bumi memiliki peredaran bulanan matahari).

7

mengitari

bumi.

(http://id.shvoong.com/exact-sciences/astronomy/1898836-

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi Rotasi bumi juga menyebabkan penggembungan di khatulistiwa dan pemapatan di kedua kutub bumi. Selama bumi mengalami pembekuan dari gas menjadi cair kemudian menjadi padat, Bumi berotasi terus pada porosnya. Ini menyebabkan menggebungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub bumi sehingga seperti keadaannya sekarang. Karena percepatan gravitasi benbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari, maka percepatan gravitasi tempat-tempat

di kutub lebih besar daripada disekitar khatulistiwa.

(http://id.shvoong.com/exact-sciences/astronomy/1898836-matahari) 2.3 Pengertian Gerak Semu Tahunan Matahari Gerak semu tahunan matahari adalah matahari seolah-olah melakukan pergeseran dari utara ke selatan dari khatulistiwa. Dalam setahun mengalami perubahan musim, yaitu musim hujan dan musim kemarau. Perubahan musim terjadi pula di belahan bumi utara dan selatan. Perubahan musim yang terjadi di belahan utara dan selatan adalah musim dingin, musim semi, musim panas dan musim gugur. (http://id.shvoong.com/exact-sciences/astronomy/1898836-matahari)

2.4 Penyebab Terjadinya Gerak Semu Tahunan Matahari Gerak semu tahunan matahari disebabkan oleh Revolusi Bumi. Revolusi bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari. Revolusi bumi memerlukan waktu 365,25 hari atau 1 tahun. Pada saat mengelilingi matahari, bumi memiliki bidang orbit yang disebut ekliptika. Arah revolusi bumi berlawanan arah dengan perputaran jarum jam. Revolusi bumi menyebabkan hal-hal berikut. (http://id.shvoong.com/exact-sciences/astronomy/1898836-matahari)

8

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

a. Terjadi gerak semu tahunan matahari Matahari tidak setiap saat berada di khatulistiwa.

Pada gambar diatas ditunjukkan bahwa pada tanggal 21 Maret, matahari berada di khatulistiwa untuk waktu tiga bulan (21 Maret – 21 Juni), matahari mulai bergeser dari khatulistiwa menuju ke GBU (Garis Balik Utara = garis 23,5oLU). Tiga bulan berikutnya (21 Juni–23 September) matahari bergeser lagi dari GBU menuju ke khatulistiwa. Tiga bulan berikutnya lagi (23 September–22 Desember), matahari bergeser lagi dari khatulistiwa menuju ke GBS (Garis Balik Selatan = garis 23,5oLS).

9

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

Akhirnya, tiga bulan berikutnya (22 Desember–21 Maret), matahari bergeser lagi dari GBS menuju kembali ke khatulistiwa. (http://id.shvoong.com/exact-sciences/astronomy/1898836-matahari).

b. Terjadi perbedaan lamanya siang dan malam Adanya kemiringan sumbu bumi 23,5o menyebabkan perbedaan lama siang dan malam. Pada saat matahari berada dikhatulistiwa (21 Maret dan 23 September) semua tempat di bumi, kecuali di kutub mempunyai waktu siang dan malam yang sama, yaitu 12 jam. Pada saat matahari berada di GBU, maka belahan bumi utara mengalami siang lebih lama dibandingkan malam hari, sedangkan belahan bumi selatan mengalami siang hari lebih pendek dibandingkan malam hari. Pada saat matahari berada di GBS, maka belahan bumi selatan mengalami siang hari lebih lama dibandingkan malam hari, sedangkan belahan bumi utara mengalami siang lebih pendek dibandingkan malam hari. c.

Pergantian musim Adanya kemiringan sumbu bumi 23,5o mengakibatkan kecondongan arah sumbu bumi berubah-ubah, sehingga mengakibatkan juga terjadinya pergantian musim. Adapun, pergantian musim dibumi adalah sebagai berikut. 1.

21 Maret - 21 Juni Kutub utara bumi makin condong ke arah matahari, sedangkan kutub selatan bumi makin condong menjauhi matahari. Akibatnya,belahan bumi utara mengalami musim semi (spring),sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim gugur (autumn).

2. 21 Juni - 23 September Kutub utara bumi condong menjauhi matahari, sedangkan kutub selatan bumi condong ke matahari. Akibatnya, belahan bumi utara mengalami musim panas (summer), sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim dingin (winter).

10

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

3. 23 September - 22 Desember Kutub utara bumi makin condong menjauhi matahari, sedangkan kutub selatan bumi makin condong ke arah matahari. Akibatnya, belahan bumi utara mengalami musim gugur (autum), sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim semi (spring). 4.

22 Desember–21 Maret Kutub utara bumi condong ke arah matahari, sedangkan kutub selatan bumi condong menjauhi matahari. Akibatnya, belahan bumi utara mengalami musim dingin (winter), sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim panas (summer). Kala revolusi bumi digunakan sebagai dasar utama dalam penghitungan tahun Syamsiah atau tahun Masehi (kalender matahari). Pada tahun Masehi, 1 tahun terbagi menjadi 12 bulan yaitu dari Januari, Februari, hingga Desember.

11

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan Matahari merupakan pusat penggerak bagi anggota tata surya. Karena pengaruh gravitasi matahari maka semua anggotanya mengitarinya. Akibatnya semua anggota tata surya sangat dipengaruhi oleh matahari, termasuk kita yang berada di planet bumi. Bumi merupakan salah satu planet anggota dari tata surya yang mengitari matahari, pada saat bumi mengitari matahari ada dua gerak semu yang terjadi yaitu, gerak semu harian dan tahunan matahari. Gerak semu harian matahari yaitu, gerakan matahari yang terlihat dari timur ke barat. Sebenarnya gerakan tersebut disebabkan oleh rotasi bumi dari barat ke timur yang membuat kita seolah-olah melihat matahari bergerak dari timur ke barat. Adapun dampak dari gerak rotasi bumi ini yaitu : 1. Pergantian siang dan malam 2. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi 3. Gerak semu harian bintang 4. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi Gerak semu tahunan matahari adalah matahari seolah-olah melakukan pergeseran dari utara ke selatan dari khatulistiwa. Gerak semu tahunan matahari disebabkan oleh Revolusi Bumi. Revolusi bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari. Revolusi bumi memerlukan waktu 365,25 hari atau 1 tahun. Pada saat mengelilingi matahari, bumi memiliki bidang orbit yang disebut ekliptika. Arah revolusi bumi berlawanan arah dengan perputaran jarum jam. Revolusi bumi menyebabkan hal-hal berikut : 1. Gerak semu tahunan matahari 2. Terjadinya perbedaan waktu siang dan malam 3. Pergantian musim

12

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

3.2 Saran Demikian yang dapat kami paparkan mengenai materi yang menjadi pokok bahasan dalam makalah ini, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahannya, kerena terbatasnya pengetahuan dan kurangnya rujukan atau referensi yang ada hubungannya dengan judul makalah ini. Penulis banyak berharap para pembaca dapat memberikan kritik dan saran yang membangun kepada penulis demi sempurnanya makalah ini dan penulisan makalah di kesempatan-kesempatan berikutnya. Semoga makalah ini berguna bagi penulis pada khususnya juga para pembaca pada umumnya.

13

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

DAFTAR PUSTAKA

Brandt. J.C., and S. P. Maran, 1972. New Horizons in Astronomy, Freeman and Company, San Francisco. Wallace, J. M., and P. V. Hobbs, 1977. Atmospheric Science, Academic Press, New York. VanCleave Janice. A + Projects in Astronomy Winning Experiments for Science Fairs and Extra Credit. John Wiley & Sons, Inc. http://halamanputih.wordpress.com/tag/tahun-matahari/ ( 26 Mei 2012 pukul 20:09) http://id.wikipedia.org/wiki/Matahari (25 mei 2012 pukul 20:18) http://id.shvoong.com/exact-sciences/astronomy/1898836-matahari (25 mei 2012 pukul 21:43) http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2171245-pengertian-rotasi-bumi-sertapengaruh/#ixzz1vyjp5248 (25 mei 2012 pukul 21:16)

14

ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA

2012

LAMPIRAN

Pertanyaan dari Ni komang (kelompok 2) 1. Apakah mungkin di Indonesia terjadi hujan salju? Jawab: Menurut pendapat kelompok kami, di indonesia tidak mungkin terjadi hujan salju, karena bahwa kita ketahui indonesia berada di garis khatulistiwa. Seperti penjelasan pada gambar berikut:

 21 Maret - 21 Juni Kutub utara bumi makin condong ke arah matahari, sedangkan kutub selatan bumi makin condong menjauhi matahari. Akibatnya,belahan bumi utara mengalami musim semi (spring),sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim gugur (autumn).  23 September - 22 Desember Kutub utara bumi makin condong menjauhi matahari, sedangkan kutub selatan bumi makin condong ke arah matahari. Akibatnya, belahan bumi utara mengalami musim gugur (autum), sedangkan belahan bumi selatan mengalami musim semi (spring).

15

2012 2012

ILMU PENGETAHUAN PENGETAHUAN BUMI BUMI DAN DAN ANTARIKSA ANTARIKSA ILMU

Pertanyaan dari Friandi (kelompok 6) 2. Apa hubungannya dampak gerak rotasi dengan gerak percepatan gravitasi di permukaan bumi? Jawab: Benda yang berputar/berotasi akan menyebabkan terjadinya gaya sentripental. semakin besar jari-jari rotasi akan semakin besar juga gaya sentripental yang timbul [ Fs = m Gaya ini akan mengakibatkan bumi pepat dibagian kutub dan mengembang digaris tengah. Perbedaan jari-jari inilah yang menyebabkan perbedaan percepatan gravitasi sesuai hukum gravitasi Hukum newton tentang gravitasi [ g = G

16

].

].