2 Teori Peredaran Planet: Hukum Kepler dan Titius-Bode
https://blogmipa-geografi.blogspot.com/2018/05/hukum-kepler-dan-titius-bode.html
Daftar Materi Geografi
Advertisement
Planet merupakan benda angkasa yang tidak memiliki cahaya sendiri, berbentuk bulatan dan beredar mengelilingi matahari. Sebagian besar planet memiliki pengiring atau pengikut planet yang disebut satelit yang beredar mengelilingi planet. Dalam sistem tata surya, planet-planet berputar mengelilingi matahari dengan peredaran yang teratur. Beberapa pandangan para ahli tentang peredaran planet dinyatakan dengan teori sebagai berikut.
Hukum Kepler
Kepler adalah penganut Copernicus, dia berusaha mencari bukti-bukti atas kebenaran anggapan teori Heliosentris dan menyatakan teorinya sebagai berikut.
Hukum Kepler I:
Hukum Kepler pertama berbunyi sebagai berikut: Lintasan tiap-tiap planet berupa elips dengan matahari di salah satu titik apinya.
Info Geografi
|
Teori Copernicus
Copernicus adalah orang Jerman, hidup antara tahun 1473-1543. Ia lahir di Kota Torun (Polandia), anak seorang uskup agama Katolik yang dikirim ke Italia untuk belajar teologi, farmasi, teknologi kedokteran, dan ilmu mesin. Teorinya terkenal dengan nama Sistem Copernicus atau Sistem Heliosentris. Ia mengatakan bahwa pusat peredaran benda-benda antariksa dalam tata surya adalah matahari (helios = matahari).
Copernicus berpendapat bahwa mataharilah yang menjadi pusat peredaran dan bumi beredar di sekelilingnya satu kali dalam satu tahun. Perputaran bumi satu kali dalam satu hari menyebabkan adanya siang dan malam. Menurutnya, matahari sebagai pusat peredaran, sedangkan benda-benda antariksa yang mengelilinginya adalah Mercurius, Venus, Bumi, Bulan, Mars, Yupiter, Saturnus, dan bintang.
Teori Copernicus disebarluaskan oleh Giordano Bruno (ahli filsafat). Bruno mengejek terhadap ahli dan teori astronomi pada waktu itu. Ia pun dianggap sombong. Akhirnya, ia melarikan diri ke Venezia dan ditangkap tahun 1593. Pada tahun 1600, ia dihukum mati gantung, tetapi oleh para ahli ilmu pengetahuan dianggap sebagai pahlawan pertama dalam dunia ilmu pengetahuan.
|
Berdasarkan penyelidikan Kepler, diketahui bahwa lintasan planet-planet hanya sedikit menyimpang dari bentuk atau bangun lingkaran sejati. Dengan kata lain, harga eksentrisitas ellipsnya kecil. Lintasan harga eksentrisitasnya agak besar, yaitu Mercurius, dan Mars.
Rumus harga eksentrisitas ellips:
½ (jarak aphelium – perihelium)
| ||
Jarak rata-rata
|
Contoh Soal:
Diketahui jarak terjauh (aphelium) antara bumi dan matahari = 152,5 juta km. Jarak terdekat (perihelium) = 147,5 juta km. Berapa harga eksentrisitas ellips bumi?
Penyelesaian:
Jarak rata-rata = ½ (152,5 juta + 147,5 juta)
⇒ ½ (300 juta)
⇒ 150 juta
½ (jarak aphelium – perihelium) = ½ (152,5 juta – 147,5 juta)
⇒ ½ (5 juta)
⇒ 2,5 juta
Harga eksentrisitas ellips = 2,5 juta/150 juta
⇒ 1/60
Jadi, harga eksentrisitas ellips planet Bumi = 1/60.
Berdasarkan perhitungan yang sama seperti di atas, dapat diketahui bahwa harga eksentrisitas ellips masing-masing planet adalah sebagai berikut:
Merkurius
|
=
|
1/5
|
Venus
|
=
|
1/80
|
Bumi
|
=
|
1/60
|
Mars
|
=
|
1/11
|
Yupiter
|
=
|
1/20
|
Neptunus
|
=
|
1/100
|
(Harga eksentrisitas Saturnus dan Uranus belum diketahui karena jarak aphelium dan periheliumnya belum diketahui).
Hukum Kepler II:
Hukum Kepler kedua berbunyi sebagai berikut: Planet-planet bergerak sepanjang lintasannya dengan kecepatan sedemikian, sehingga dalam waktu-waktu yang sama garis-garis sinar matahari dan planet membentuk petak-petak yang sama luasnya.
Keterangan:
M = matahari
S = titik pusat
P = perihelium adalah titik terdekat dari matahari
A = aphelium adalah titik terjauh dari matahari
P1, P2, P3, dan P4 adalah 4 macam letak planet
Luas petak P1MP2 sama dengan petak P3MP4
Misalkan planet P menempuh jarak P1 – P2 dalam satu bulan (ketika planet itu beredar dekat matahari), ketika jauh dari matahari dalam waktu yang sama planet P menempuh jarak P3 – P4. Ternyata petak P1MP2 sama luasnya dengan petak P3MP4.
Hukum Kepler III:
Hukum Kepler yang ketiga berbunyi sebagai berikut: Pangkat dua waktu peredaran planet (W2) tiap-tiap planet dalam mengelilingi matahari berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet dan matahari (d3).
Jika waktu beredar planet mengelilingi matahari adalah W dan jarak rata-rata planet ke matahari adalah d, maka dari dua planet P1 dan P2 terdapat perbandingan sebagai berikut.
W12 : W22 = d13 : d23
Atau
W12
|
=
|
W22
|
d13
|
d23
|
Sehingga berlaku rumus sebagai berikut.
W2
|
=
|
C
|
d3
|
C adalah bilangan tetap (konstanta) yang besarnya bergantung pada satuan-satuan ukuran yang digunakan.
Contoh:
Dari kedua planet Bumi dan Mars, d1 bumi = 1 s.a. (satuan astronomi) dan W1 bumi = 1 tahun, jarak rata-rata Mars-Matahari = d2 dan W2 mars = 1,88 tahun. Tentukan jarak rata-rata Mars ke Matahari:
Penyelesaian:
d13 : d23 = W12 : W22
13 : d23 = 12 : 1,882
d23 = 1,882/13
d23 = 1,882
d23 = 3,5344
d2 = 3√3,5344
d2 = 1,52 s.a.
Jadi, jarak rata-rata Mars ke Matahari adalah 1,52 satuan astronomi.
Hukum Kepler 3 digunakan untuk menghitung jarak dari planet ke matahari, serta waktu peredarannya, dengan membandingkannya dengan bumi, yang jaraknya (d) ke matahari dan waktu peredarannya (W) telah diketahui. Cara ini banyak digunakan, karena lebih mudah dan lebih cermat daripada dengan mengukurnya secara langsung.
Hukum Titius-Bode
Cara lain untuk menentukan jarak antara planet dan matahari dengan menggunakan hukum Titius-Bode (1766) yang berbunyi sebagai berikut: Jarak antara planet-planet dan matahari merupakan deret ukur: 0, 3, 6, 12, 24, 48 dan seterusnya (dengan mengecualikan suku pertama) dengan perbandingan dua, dan kemudian tiap-tiap suku ditambah dengan 4.
Merkurisu
|
Venus
|
Bumi
|
Mars
|
Asteroid
|
Jupiter
|
Saturnus
|
Uranus
|
Neptunus
|
4
|
7
|
10
|
16
|
28
|
52
|
100
|
196
|
388
|
Sebagai satuan ukuran diambil 0,1 s.a.
1 s.a. = 1 satuan astronomi = jarak matahari – bumi = 149,5 juta km.
