SlideShare a Scribd company logo
1 of 42
ASTRONOMI
1. Hukum Gravitasi Newton
- Dapat menjelaskan tentang gerak benda langit melalui interaksi gaya tarik menarik
Newton
- Dapat menjelaskan tentang hukum kekekalan energi
Gaya dan Medan Gravitasi : Hukum Gravitasi Newton, Hukum Kepler,
Kecepatan Satelit Mengelilingi Bumi, Pengukuran Konstanta Universal,
Energi Potensial
1:20 AM
Gaya dan Medan Gravitasi : Hukum Gravitasi Newton, Hukum Kepler, Kecepatan Satelit
Mengelilingi Bumi, Pengukuran Konstanta Universal, Energi Potensial - Pada bab ini, Anda akan
diajak untuk dapat menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
dengan cara menganalisis keteraturan gerak planet dalam tata surya berdasarkan Hukum-Hukum
Newton. Gambar dibawah ini merupakan gambar orrery, yaitu suatu model mekanik tata surya yang
tertata teratur. Semua benda yang berada di alam semesta telah diatur oleh Tuhan Yang Maha Kuasa
agar selalu beredar teratur menurut orbitnya masing-masing.
Gambar 1. Orrery. (Wikimedia Commons)
Dalam Fisika, gaya yang berperan penting menjaga keteraturan gerak planet-planet dan interaksi
antarbenda ini disebut gaya gravitasi. Gaya gravitasi ini sangat sulit diamati, jika massa objek
pengamatannya jauh lebih kecil daripada massa planet-planet. Akibatnya, Anda akan sangat sulit
mengetahui berapa besar gaya gravitasi yang terjadi antara Anda dan benda-benda di sekitar Anda.
Namun, Anda akan dapat dengan mudah menentukan besar gaya gravitasi yang tercipta antara Bumi
dan Bulan. Dalam pembahasan materi Bab ini, Anda akan mempelajari tentang gaya gravitasi dengan
lebih rinci, melalui hukum-hukum yang dinyatakan oleh Johannes Kepler dan Isaac Newton.
A. Hukum-Hukum Kepler
Ilmu perbintangan atau astronomi telah dikenal oleh manusia sejak beribu-ribu tahun yang lalu. Sejak
dahulu, gerakan bintang-bintang dan planet yang terlihat bergerak relatif terhadap Bumi telah menarik
perhatian para ahli astronomi sehingga planet-planet dan bintang-bintang tersebut dijadikan sebagai
objek penyelidikan. Hasil penyelidikan mereka mengenai pergerakan planet-planet dan bintang
tersebut, kemudian dipetakan ke dalam suatu bentuk model alam semesta. Dalam perkembangannya,
beberapa model alam semesta telah dikenalkan oleh para ahli astronomi.
Sebuah model alam semesta yang dikenalkan oleh Ptolomeus sekitar 140 Masehi, menyatakan bahwa
Bumi berada di pusat alam semesta. Matahari dan bintang-bintang bergerak mengelilingi Bumi dalam
lintasan lingkaran besar yang terdiri atas lingkaran-lingkaran kecil (epicycle). Model alam semesta
Ptolomeus ini berdasarkan pada pengamatan langsung gerakan relatif bintang dan planet-planet yang
teramati dari Bumi. Model alam semesta Ptolomeus ini disebut juga model geosentris.
Pada 1543 Masehi, Copernicus mengenalkan model alam semesta yang disebut model Copernicus.
Pada model ini, Matahari dan bintang-bintang lainnya diam, sedangkan planet-planet (termasuk Bumi)
bergerak mengelilingi Matahari. Hal ini dituliskannya melalui buku yang berjudul De revolutionibus
orbium coelestium (Mengenai revolusi orbit langit). Model Copernicus ini disebut juga model
heliosentris.
Model alam semesta selanjutnya berkembang dari model heliosentris. Tycho Brahe, seorang astronom
Denmark, berhasil membuat atlas bintang modern pertama yang lengkap pada akhir abad ke–16.
Model alam semesta yang dibuat oleh Tycho Brahe ini dianggap lebih tepat dibandingkan dengan
model-model yang terdahulu karena model ini berdasarkan pada hasil pengamatan dan pengukuran
posisi bintang-bintang yang dilakukannya di observatorium. Observatorium yang dibangun oleh Tycho
Brahe ini merupakan observatorium pertama di dunia.
Penelitian Tycho Brahe ini, kemudian dilanjutkan oleh Johannes Kepler. Melalui data dan catatan
astronomi yang ditinggalkan oleh Tycho Brahe, Kepler berhasil menemukan tiga hukum empiris tentang
gerakan planet. Hukum Kepler tersebut dinyatakan sebagai berikut.
1. Hukum Pertama Kepler
Setiap planet bergerak pada lintasan elips dengan Matahari berada pada salah satu titik fokusnya.
Gambar 2. Lintasan planet mengitari Matahari berbentuk elips.
2. Hukum Kedua Kepler
Garis yang menghubungkan Matahari dengan planet dalam selang waktu yang sama menghasilkan
luas juring yang sama.
Gambar 3. Luas juringyang dihasilkan planet dalam mengelilingi Matahari adalah sama untuk selang
waktu yang sama.
3. Hukum Ketiga Kepler
Kuadrat waktu edar planet (periode) berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak planet itu dari
Matahari.
(1-1)
dengan :
T = periode planet mengelilingi Matahari, dan
r = jarak rata-rata planet terhadap Matahari.
Percobaan Fisika Sederhana 1 :
Anda dapat membuat gambar sebuah elips dengan cara menancapkan dua jarum atau dua paku
payung pada kertas atau papan, kemudian menghubungkannya dengan ikatan benang. Ikatan benang
ini digunakan untuk mengatur pensil Anda, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Kedua jarum
merupakan titik fokus elips, jarak a dinamakan sumbu semimayor, dan jarak b dinamakan sumbu
semiminor.
Contoh Soal 1 :
Jika perbandingan jarak planet X ke Matahari dengan jarak Bumi ke Matahari 9 : 1, hitunglah waktu
yang dibutuhkan oleh planet X untuk satu kali mengedari Matahari.
Kunci Jawaban :
Diketahui rx : rb = 9 : 1
Tokoh Fisika :
Johannes Kepler
(1571–1630)
Johannes Kepler adalah seorang pakar matematika dan astronomi yang berasal dari Jerman. Berkat
kesungguhannya dalam melakukan penelitian, ia berhasil menemukan Hukum Kepler mengenai bentuk
lintasan atau orbit planet-planet. Sumber: Jendela Iptek, 1997
B. Gaya Gravitasi
1. Hukum Gravitasi Newton
Gejala munculnya interaksi yang berupa gaya tarik-menarik antarbenda yang ada di alam ini disebut
gaya gravitasi. Setiap benda di alam ini mengalami gaya gravitasi. Jika Anda sedang duduk di kursi,
sedang berjalan, atau sedang melakukan kegiatan apapun, terdapat gaya gravitasi yang bekerja pada
Anda. Gaya gravitasi merupakan gaya interaksi antar benda. Pernahkah Anda bertanya kenapa gaya
gravitasi yang Anda alami tidak menyebabkan benda-benda yang terdapat di sekitar Anda tertarik ke
arah Anda, atau sebaliknya? Di alam semesta, gaya gravitasi menyebabkan planet-planet, satelit-
satelit, dan benda-benda langit lainnya bergerak mengelilingi Matahari dalam sistem tata surya dalam
lintasan yang tetap.
Gambar 4. Gaya gravitasi mengikat planetplanet dan benda langit lainnya untuk tetap beredar menurut
orbitnya. (solarsystem.nasa.gov)
Isaac Newton adalah orang pertama yang mengemukakan gagasan tentang adanya gaya gravitasi.
Menurut cerita, gagasan tentang gaya gravitasi ini diawali dari pengamatan Newton pada peristiwa
jatuhnya buah apel dari pohonnya. Kemudian, melalui penelitian lebih lanjut mengenai gerak jatuhnya
benda-benda, ia menyimpulkan bahwa apel dan setiap benda jatuh karena tarikan Bumi.
Menurut Newton, gaya gravitasi antara dua benda merupakan gaya tarik-menarik yang berbanding
lurus dengan massa setiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda tersebut.
Secara matematis, pernyataan mengenai gaya gravitasi tersebut dituliskan sebagai berikut.
(1-2)
dengan :
F = gaya gravitasi (N),
G = konstanta gravitasi = 6,672 × 10–11 m3/kgs2, dan
r = jarak antara pusat massa m1 dan m2 (m).
Gambar 5. Gaya gravitasi adalah gaya yang ditimbulkan karena adanya dua benda bermassa m yang
terpisah sejauh r.
Catatan Fisika :
Ketika besaran vektor hanya menyatakan nilainya saja, besaran vektor tersebut harus dituliskan secara
skalar, seperti terlihat pada contoh soal.
Contoh Soal 2 :
Tiga benda homogen masing-masing bermassa 2 kg, 3 kg, dan 4 kg, berturut-turut terletak pada
koordinat (0, 0), (4, 0), dan (0, 4) dalam sistem koordinat Cartesius dengan satuan meter. Tentukanlah:
a. gaya gravitasi antara benda 2 kg dan 3 kg,
b. gaya gravitasi antara benda 2 kg dan 4 kg, dan
c. gaya gravitasi total pada benda 2 kg.
Kunci Jawaban :
Diketahui: m1 = 2 kg di (0, 0), m2 = 3 kg di (4, 0), dan m3 = 4 kg di (0, 4).
a. Gaya gravitasi antara benda 2 kg dan 3 kg.
F1 = 2,502 × 10–11 N
b. Gaya gravitasi antara benda 2 kg dan 4 kg.
F2 = 3,336 × 10–11 N
c. Gaya gravitasi total pada benda 2 kg.
Benda bermassa 2 kg mengalami dua gaya sekaligus, yaitu F1 dan F2, seperti terlihat pada gambar.
Gaya gravitasi total pada benda 2 kg adalah resultan gaya F1 dan F2, yaitu :
F = 4,170 × 10–11 N
Tokoh Fisika :
Sir Isaac Newton
(1642–1727)
Newton lahir di Woolsthrope, Lincolnshire pada 25 Desember 1642. Banyak teori yang telah
dihasilkannya melalui kerja keras, ketekunan, dan ketelitiannya dalam menyelidiki fenomena yang
terjadi di lingkungan sekitarnya. Salah satu teorinya yang paling terkenal adalah teori tentang gerak,
yaitu Hukum Newton dan teori tentang gaya gravitasi universal. Bukunya yang sangat terkenal adalah
Principia. Ia meninggal di Kengsinton pada 20 Maret 1727 dan dimakamkan secara kenegaraan di
Westminster Abbey. (Sumber: we .hao.ucar.edu)
Contoh Soal 3 :
Dua benda masing-masing bermassa 6 kg dan 3 kg berjarak 30 cm. Berapakah besar gaya tarik-
menarik antara kedua benda tersebut?
Kunci Jawaban :
Diketahui: m1 = 6 kg, m2 = 3 kg, dan r = 30 cm.
F = 1,334 x 10−9 N
Contoh Soal 4 :
Tiga benda masing-masing bermassa mA = 4,5 kg, mB = 2 kg, mC = 8 kg kg terletak pada satu
garis lurus. Berapakah besar gaya gravitasi yang dialami benda B yang terletak di antara benda A dan
benda C, jika jarak AB = 30 cm dan jarak BC = 40 cm?
Kunci Jawaban :
Diketahui: mA = 4,5 kg, mB = 2 kg, mC = 8 kg, rAB = 30 cm, dan rBC = 40 cm.
Sekarang akan ditunjukkan bahwa Hukum Gravitasi Newton menunjuk pada Hukum Ketiga Kepler
untuk kasus khusus orbit lingkaran. Sebuah planet yang bergerak mengelilingi Matahari dengan
kelajuan dalam orbit berjari-jari lingkaran mendapat gaya tarik dari Matahari yang arahnya ke pusat
lingkaran sehingga planet tersebut memiliki percepatan sentripetal. Sesuai dengan Hukum Kedua
Newton tentang gerak, didapatkan persamaan berikut.
F = ma
(1-3)
Untuk orbit berbentuk elips, variabel jari-jari diganti dengan jarak rata-rata antara planet dan Matahari.
2. Medan Gravitasi
Medan gravitasi adalah ruang yang masih dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Besar medan gravitasi sama
dengan gaya gravitasi setiap satuan massa. Secara matematis dituliskan sebagai berikut.
(1-4)
Dengan mengganti nilai F pada Persamaan (1–4) dengan persamaan gaya tarik gravitasi Persamaan
(1–2), akan diperoleh :
(1-5)
Kuat medan gravitasi g sering disebut percepatan gravitasi dan merupakan besaran vektor. Apabila
medan gravitasi tersebut ditimbulkan oleh lebih dari satu benda, kuat medan yang ditimbulkan oleh
gaya-gaya tersebut pada suatu titik harus ditentukan dengan cara menjumlahkan vektor-vektor kuat
medannya.
Gambar 6. Di luar medan gravitasi Bumi, astronot dapat melayang di angkasa. (Wikimedia Commons)
Contoh Soal 5 :
Pada titik sudut A dan titik sudut B dari sebuah segitiga sama sisi ABC disimpan benda
bermassa m1 dan m2 Jika m1 = m2 dan kuat medan gravitasi di titik C oleh salah satu benda adalah
g, tentukanlah kuat medan gravitasi di titik C yang disebabkan kedua benda tersebut.
Kunci Jawaban :
Diketahui m1 = m2 dan ABC = segitiga sama sisi. Medan gravitasi dititik C merupakan resultan dari
medan gravitasi yang diakibatkan oleh m1 dan m2, masing-masing sebesar g.
Percepatan gravitasi di permukaan Bumi (jari-jari bumi = R) berbeda dengan percepatan gravitasi pada
ketinggian tertentu (h) di atas permukaan Bumi. Jika percepatan gravitasi di permukaan Bumi g dan
percepatan gravitasi pada ketinggian h di atas permukaan bumi ga , maka hubungannya dapat
ditentukan dari persamaan :
(1-6)
sehingga menghasilkan persamaan :
(1-7)
Gambar 7. Percepatan gravitasi pada ketinggian h di atas permukaan Bumi.
Contoh Soal 6 :
Percepatan gravitasi pada suatu tempat di permukaan Bumi adalah 10 m/s2 Tentukanlah percepatan
gravitasi di tempat yang memiliki ketinggian R dari permukaan Bumi (R adalah jari-jari bumi).
Kunci Jawaban :
Diketahui: gA = 10 m/s2, dan h = R.
Percepatan gravitasi pada ketinggian R di atas permukaan Bumi adalah :
Contoh Soal 7 :
Dua benda bermassa masing-masing 4 kg dan 9 kg terpisah dengan jarak 10 m. Titik P berada pada
garis hubung kedua benda. Jika medan gravitasi di titik P adalah nol, tentukanlah jarak titik P dari benda
bermassa 4 kg.
Kunci Jawaban :
Diketahui: m1 = 4 kg, m2 = 9 kg, dan r = 10 m.
Dari soal dapat digambarkan kedudukan titik P terhadap kedua benda.
Agar medan gravitasi di titik P bernilai nol maka:
g1 = g2
G dicoret dan hasilnya diakarkan sehingga diperoleh :
20 – r1 = 3r1
r1 = 5 m
3. Kecepatan Satelit Mengelilingi Bumi
Sebuah satelit berada pada ketinggian h di atas permukaan Bumi yang memiliki jari-jari R. Satelit
tersebut bergerak mengelilingi Bumi dengan kecepatan v.
Gambar 8. Gaya gravitasi Bumi menghasilkanpercepatansentripetal yangmenahan
satelit pada orbitnya.
Satelit mendapatkan gaya gravitasi sebesar mga yang arahnya menuju pusat Bumi, ketika satelit
bergerak melingkar mengitari Bumi. Gaya yang bekerja pada sebuah benda yang sedang bergerak
melingkar dan arahnya menuju pusat lingkaran disebut gaya sentripetal. Melalui penurunan persamaan
gerak melingkar, diperoleh persamaan berikut.
Kecepatan satelit mengelilingi Bumi dapat dituliskan dengan persamaan :
(1-8)
Substitusikan besar g dari Persamaan (1–5) sehingga dihasilkan :
(1-9)
Dengan demikian, kecepatan satelit saat mengelilingi Bumi dapat dituliskan dalam bentuk persamaan
:
(1-10)
Contoh Soal 8 :
Sebuah satelit mengorbit Bumi pada jarak 3.600 km di atas permukaan Bumi. Jika jari-jari Bumi = 6.400
km, percepatan gravitasi dipermukaan Bumi g = 10 m/s2 dan gerak satelit dianggap melingkar
beraturan, hitung kelajuan satelit dalam km/s.
Kunci Jawaban :
Satuan kelajuan yang diharapkan adalah km/s maka percepatan gravitasi di permukaan Bumi g harus
diubah dulu dari m/s2 menjadi km/s2 dan diperoleh g = 0,01 km/s2. Kelajuan satelit mengorbit Bumi
dapat dihitung dengan persamaan:
4. Pengukuran Konstanta Gravitasi Universal
Nilai tetapan semesta G yang sebelumnya tidak dapat ditentukan oleh Newton, ditentukan melalui
percobaan yang dilakukan oleh seorang ilmuwan Inggris bernama Henry Cavendish pada 1798 dengan
ketelitian sebesar 99%. Percobaan yang dilakukan Cavendish menggunakan sebuah neraca yang
disebut Neraca Cavendish. Neraca tersebut dapat mengukur besar gaya putar yang diadakan pada
lengan gayanya. Gambar berikut adalah sketsa dari peralatan Cavendish yang digunakan untuk
mengukur gaya gravitasi antara dua benda kecil.
Gambar 9. Skema Neraca Cavendish.
Untuk memahami prinsip kerja lengan gaya yang terdapat pada Neraca Cavendish, perhatikanlah
Gambar 10 berikut.
Gambar 10. Skema lengan gaya pada neraca Cavendish dan uraian gaya gravitasi
yang bekerja pada kedua jenis bola.
Dua bola kecil, masing-masing dengan massa m1, diletakkan di ujung batang ringan yang
digantungkan pada seutas tali halus. Di samping bola-bola kecil tersebut, digantungkan bola-bola besar
dengan massa m2 Apabila tali penggantung massa m1 dipuntir dengan sudut sebesar θ dan
besar m2 , m1 serta jarak antara kedua massa itu (d ) diketahui, besarnya G dapat dihitung.
Beberapa metode dan alat ukur telah dikembangkan oleh para ilmuwan untuk mendapatkan nilai
konstanta gravitasi yang lebih akurat. Walaupun G adalah suatu konstanta Fisika pertama yang pernah
diukur, konstanta G tetap merupakan konstanta yang dikenal paling rendah tingkat ketelitiannya.
Hal ini disebabkan tarikan gravitasi yang sangat lemah sehingga dibutuhkan alat ukur yang sangat peka
agar dapat mengukur nilai G dengan teliti. Hingga saat ini , nilai konstanta gravitasi universal G yang
didapatkan oleh Cavendish, yaitu (6,70 ±0,48)× 10-11 Nm2/kg2 tidak jauh berbeda dengan nilai G yang
didapat oleh para ilmuwan modern, yaitu 6,673 × 10-11 Nm2/kg2.
Tabel 1. berikut memperlihatkan nilai konstanta gravitasi universal G yang dihasilkan oleh beberapa
ilmuwan serta metode yang digunakannya.
Tabel 1. Pengukuran G
Pengamat Tahun Metode G (10-11 Nm2 /kg2)
Cavendish 1798 Timbangan torsi, penyimpangan 6,754
Poynting 1891 Timbangan biasa 6,698
Boys 1895 Timbangan torsi, penyimpangan 6,658
Von Eotos 1896 Timbangan torsi, penyimpangan 6,65
Heyl 1930 Timbangan torsi, periode
Emas 6,678
Platinum 6,664
Kaca 6,674
Zahrandicek 1933 Timbangan torsi, resonansi 6,659
Heyl dan Chrzanowski 1942 Timbangan torsi, periode 6,673
Luter dan Towler 1982 Timbangan torsi, periode 6,6726
Sumber : Fisika Universitas, 2000
5. Energi Potensial Gravitasi
Gaya gravitasi Bumi yang bekerja pada benda bermassa m yang terletak pada suatu titik di luar Bumi
diberikan oleh persamaan :
Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya F mengarah ke pusat Bumi. Usaha yang dihasilkan oleh gaya
gravitasi jika benda bergerak langsung dari atau menuju pusat Bumi dari r = r1 ke r = r2 diberikan oleh
:
Dengan membandingkan persamaan :
maka definisi yang tepat untuk energi potensial gravitasi adalah :
(1-11)
Tanda negatif menyatakan bahwa untuk membawa benda bermassa m ke tempat jauh tak terhingga
dibutuhkan usaha atau energi sebesar :
Contoh Soal 9 :
Dua benda bermassa m dan 3m dipisahkan oleh suatu jarak a. Tentukan Energi potensial gravitasi
sistem.
Kunci Jawaban :
Diketahui: m = m, M = 3m, r = a
Energi potensial gravitasi :
Gambar 11. Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi ketika sebuah benda bergerak
dari r1 ke r2. Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi tersebut adalah sama, tidak
bergantung pada bentuk lintasannya (lurus atau lengkung).
Catatan Fisika :
6. Kecepatan Lepas dari Bumi
Apakah mungkin sebuah benda yang digerakkan atau ditembakkan vertikal ke atas tidak kembali ke
Bumi? Jika mungkin terjadi, berapa kecepatan minimum benda tersebut saat di tembakkan agar
terlepas dari pengaruh gravitasi Bumi? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, perhatikanlah gambar
sebuah roket yang sedang lepas landas pada Gambar 12 berikut.
Gambar 12. Sebuah roket lepas landas dari permukaanBumi (posisi 1) dengankecepatan v1menujuorbit
(posisi 2).
Jika resultan gaya luar yang bekerja pada benda sama dengan nol, energi mekanik benda kekal.
Secara matematis, Hukum Kekekalan Energi Mekanik dirumuskan :
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
(1-12)
Agar roket lepas dari pengaruh gravitasi Bumi maka EP2 = 0, sedangkan kecepatan minimum roket
diperoleh jika EK2 = 0. Dengan demikian, akan dihasilkan persamaan:
Oleh karena :
maka diperoleh persamaan kecepatan minimum roket agar dapat lepas dari gravitasi Bumi sebagai
berikut :
(1-13)
dengan :
r1 = jarak titik 1 ke pusat massa M,
r2 = jarak titik 2 ke pusat massa M,
v1 = kecepatan benda di titik 1, dan
v2 = kecepatan benda di titik (2).
Diasumsikan jarak titik 1 ke pusat massa sama dengan jari-jari Bumi (r1 = R).
Contoh Soal 10 :
Sebuah roket bermassa m ditembakkan vertikal dari permukaan Bumi. Tentukan kecepatan minimum
roket ketika ditembakkan agar mencapai ketinggian maksimum R dari permukaan Bumi jika massa
Bumi M dan jari-jari Bumi R.
Kunci Jawaban :
Pada saat roket mencapai ketinggian maksimum R, kecepatan roket v2 = 0. Dengan menggunakan
persamaan Hukum Kekekalan Energi dan memasukkan harga v1 = v, v2 = 0, r1 = R dan r2 = R + R =
2R maka diperoleh :
Contoh Soal 11 :
Berapakah kecepatan minimum sebuah roket yang diluncurkan vertikal ke atas agar terlepas dari
pengaruh gravitasi Bumi?
Kunci Jawaban :
Diketahui: G = 6,67 × 10–11 m3/kgs2, M = 5,97 × 1024 kg, dan R = 6,38 × 106m.
Contoh Soal 12 :
Jarak antara Matahari dan Bumi adalah 1,5 × 108 km, sedangkan jarak antara Matahari dan Neptunus
adalah 4,5 × 109 km. Periode Neptunus mengelilingi Matahari adalah 165 tahun dan massa Neptunus
adalah 18 kali massa Bumi. Jika besar gaya gravitasi pada Bumi oleh Matahari adalah F dan kelajuan
Bumi mengelilingi Matahari adalah v, gaya gravitasi pada Neptunus oleh Matahari serta kelajuan
Neptunus adalah ....
Kunci Jawaban :
Diketahui:
rB = 1,5 × 108 km,
rN = 4,5 × 109 km,
rN = 30 rB,
TN = 165 tahun, dan
mN = 18 mB.
Gaya gravitasi pada planet oleh Matahari:
Perbandingan gaya gravitasi Neptunus dengan Bumi.
Kecepatan orbit planet :
Perbandingan kecepatan orbit Bumi dengan Neptunus:
Jawab: b
2. Hukum Gravitasi Newton
– Dapat menjelaskan Pasang surut
– Dapat menurunkan gaya pasang surut dan keterkaitannya dengan fase bulan
GERHANA MATAHARI, GERHANA BULAN DAN PASANG SURUT
 Gerhana Matahari
Gerhana matahari akan terjadi ketika bulan berada diantara bumi dan matahari sehingga menghalangi
cahaya bulan dari matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi cahaya
Matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari Bumi lebih dekat
dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer.Gerhana matahari terdiri
dari tiga jenis, yaitu gerhana matahari total, gerhana matahari sebagian dan gerhana matahari cicin. Yang
dimaksud demngan gerhana matahari total adalah ketika piringan matahari tertutupi seluruhnya oleh
piringan bulan. Ketika itu, piringan matahari akan sama besarnya dengan piringan bulan yang akan berubah
besarnya sesuai dengan jarak masing-masing antara bumi dan matahari atau bumi dan bulan.
Gerhana matahari sebagian adalah bila bulan menutupi sebagian dari bagian matahari. Kalau gerhana
matahri cincin itu berarti bulan hanya menutupi sebagian dari matahari karena ukuran bulan yang lebih
kecil dari ukuran matahari. Matahari yang tidak ditutupi oleh bulan akan ada di sekeliling bulan dan tampak
menyerupai bentuk sebuah cincin yang berkilau dan bercahaya.
Kejadian gerhana matahari ini tidak akan berlangsung lama karena tidak akan mungkin melebihi waktu 7
menit 40 detik. Ketika gerhana Matahari, orang dilarang melihat ke arah Matahari dengan mata telanjang
karena hal ini dapat merusakkan mata secara permanen dan mengakibatkan kebutaan.
 Gerhana Bulan
gerhana bulan akan terjadi jika bulan ditutupi oleh bayangan bumi ketika bumi posisinya berada di antara
bulan dan matahari dia antara satu garis lurus yang sama. Jika terjadi demikian, maka sinar matahari yang
seharusnya sampai ke bulan terhalang oleh bumi. Kemiringan bidang orbit bulan terhadap bidang ekliptika
tidak selalu membuat terjadinya gerhana bulan.
Perpotongan bidang ekliptika dengan bidang orbit bulan akan mengakibatkan dengan dua titik potong
(node)., yaitu bulan memotong ekliptika. Untuk bergerak dari titik oposisi satu ke posisis yang lainnya,
bulan memerlukan waktu selama 29, 53 hari. Dengan demikian, seharusnya jika ada gerhana bulan, maka
gerhana matahari akan terjadi juga karena kedua node terletak pada garis yang sama yang
menghubungkan matahari dan bumi.
Macam-macam Gerhana bulan
Berdasarkan keadaan saat fase puncak gerhana, Gerhana bulan dapat dibedakan menjadi:
1. Gerhana bulan Total
Jika saat fase gerhana maksimum gerhana, keseluruhan Bulan masuk ke dalam bayangan inti /
umbra Bumi,maka gerhana tersebut dinamakan Gerhana bulan total. Gerhana bulan total ini
maksimum durasinya bisa mencapai lebih dari 1 jam 47 menit.
2. Gerhana bulan Sebagian
Jika hanya sebagian Bulan saja yang masuk ke daerah umbra Bumi, dan sebagian lagi berada
dalam bayangan tambahan / penumbra Bumi pada saat fase maksimumnya, maka gerhana
tersebut dinamakan Gerhana bulan sebagian.
3. Gerhana bulan Penumbral Total
Pada Gerhana bulan jenis ke- 3 ini, seluruh Bulan masuk ke dalam penumbra pada saat fase
maksimumnya. Tetapi tidak ada bagian Bulan yang masuk ke umbra atau tidak tertutupi oleh
penumbra. Pada kasus seperti ini, Gerhana bulannya kita namakan Gerhana bulan penumbral
total.
4. Gerhana bulan Penumbral Sebagian
Dan Gerhana bulan jenis terakhir ini, jika hanya sebagian saja dari Bulan yang memasuki
penumbra, maka Gerhana bulan tersebut dinamakan Gerhana bulan penumbral sebagian.
Gerhana bulan penumbral biasanya tidak terlalu menarik bagi pengamat. Karena pada Gerhana
bulan jenis ini, penampakan gerhana hampir-hampir tidak bisa dibedakan dengan saat bulan
purnama biasa.
Sedangkan berdasarkanbentuknya, ada tiga tipe Gerhana bulan, yaitu:
 Tipe t, atau Gerhana bulan total. Disini, bulan masuk seluruhnya ke dalam kerucutumbra
bumi.
 Tipe p, atau Gerhana bulan parsial, ketika hanya sebagian bulan yang masuk ke dalam
kerucut umbra bumi.
 Tipe pen,atau Gerhana bulan penumbra, ketika bulan masuk ke dalam kerucut
penumbra, tetapi tidak ada bagian bulan yang masuk ke dalam kerucutumbra bumi.
 PASANG SURUT
1. Definisi Pasang Surut
Menurut Pariwono (1989), fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya muka laut secara berkala
akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi.
Sedangkan menurut Dronkers (1964) pasang surut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik
turunnya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya tarik
menarik dari benda-benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa
lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil.
Pasang surut yang terjadi di bumi ada tiga jenis yaitu: pasang surut atmosfer (atmospheric tide), pasang
surut laut (oceanic tide) dan pasang surut bumi padat (tide of the solid earth).
Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah
dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding
terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali
lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih
dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan
menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut
ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari.
2. Teori Pasang Surut
2.1 Teori Kesetimbangan (Equilibrium Theory)
Teori kesetimbangan pertama kali diperkenalkan oleh Sir Isaac Newton (1642-1727). Teori ini menerangkan
sifat-sifat pasut secara kualitatif. Teori terjadi pada bumi ideal yang seluruh permukaannya ditutupi oleh air
dan pengaruh kelembaman (Inertia) diabaikan. Teori ini menyatakan bahwa naik-turunnya
permukaan laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut (King, 1966). Untuk memahami gaya
pembangkit passng surut dilakukan dengan memisahkan pergerakan sistem bumi-bulan-matahari menjadi 2
yaitu, sistem bumi-bulan dan sistem bumi matahari.
Pada teori kesetimbangan bumi diasumsikan tertutup air dengan kedalaman dan densitas yang sama dan
naik turun muka laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut atau GPP (Tide Generating Force)
yaitu Resultante gaya tarik bulan dan gaya sentrifugal, teori ini berkaitan dengan hubungan antara laut,
massa air yang naik, bulan, dan matahari. Gaya pembangkit pasut ini akan menimbulkan air tinggi pada dua
lokasi dan air rendah pada dua lokasi (Gross, 1987).
2.2 Teori Pasut Dinamik (Dynamical Theory)
Pond dan Pickard (1978) menyatakan bahwa dalam teori ini lautan yang homogen masih diasumsikan
menutupi seluruh bumi pada kedalaman yang konstan, tetapi gaya-gaya tarik periodik dapat
membangkitkan gelombang dengan periode sesuai dengan konstitue-konstituennya. Gelombang pasut
yang terbentuk dipengaruhi oleh GPP, kedalaman dan luas perairan, pengaruh rotasi bumi, dan pengaruh
gesekan dasar. Teori ini pertama kali dikembangkan oleh Laplace (1796-1825). Teori ini melengkapi teori
kesetimbangan sehingga sifat-sifat pasut dapat diketahui secara kuantitatif. Menurut teori dinamis, gaya
pembangkit pasut menghasilkan gelombang pasut (tide wive) yang periodenya sebanding dengan gaya
pembangkit pasut. Karena terbentuknya gelombang, maka terdapat faktor lain yang perlu diperhitungkan
selain GPP. Menurut Defant (1958), faktor-faktor tersebut adalah :
• Kedalaman perairan dan luas perairan
• Pengaruh rotasi bumi (gaya Coriolis)
• Gesekan dasar
Rotasi bumi menyebabkan semua benda yang bergerak di permukaan bumi akan berubah arah (Coriolis
Effect). Di belahan bumi utara benda membelok ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan benda
membelok ke kiri. Pengaruh ini tidak terjadi di equator, tetapi semakin meningkat sejalan dengan garis
lintang dan mencapai maksimum pada kedua kutub. Besarnya juga bervariasi tergantung pada kecepatan
pergerakan benda tersebut.
Menurut Mac Millan (1966) berkaitan dengan dengan fenomeana pasut, gaya Coriolis
mempengaruhi arus pasut. Faktor gesekan dasar dapat mengurangi tunggang pasut dan menyebabkan
keterlambatan fase (Phase lag) serta mengakibatkan persamaan gelombang pasut menjadi non linier
semakin dangkal perairan maka semaikin besar pengaruh gesekannya.
3. Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut
Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya pasang surut berdasarkan teori kesetimbangan adalah rotasi
bumi pada sumbunya, revolusi bulan terhadap matahari, revolusi bumi terhadap matahari. Sedangkan
berdasarkan teori dinamis adalah kedalaman dan luas perairan, pengaruh rotasi bumi (gaya coriolis), dan
gesekan dasar. Selain itu juga terdapat beberapa faktor lokal yang dapat mempengaruhi pasut disuatu
perairan seperti, topogafi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk, dan sebagainya, sehingga berbagai lokasi
memiliki ciri pasang surut yang berlainan (Wyrtki, 1961).
Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah
dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding
terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali
lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih
dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan
menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut
ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari
(Priyana,1994)
Bulan dan matahari keduanya memberikan gaya gravitasi tarikan terhadap bumi yang besarnya tergantung
kepada besarnya masa benda yang saling tarik menarik tersebut. Bulan memberikan gaya tarik (gravitasi)
yang lebih besar dibanding matahari. Hal ini disebabkan karena walaupun masa bulan lebih kecil dari
matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi. Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71%
permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut terbentuk
karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air yang menggelembung ini, yang mengakibatkan
kenaikan dan penurunan permukaanlaut di wilayah pesisir secara periodik. Gaya tarik gravitasi matahari
juga memiliki efek yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil. Daerah-daerah pesisir mengalami dua
kali pasang dan dua kali surut selama periode sedikit di atas 24 jam (Priyana,1994)
4. Tipe Pasang Surut
Perairan laut memberikan respon yang berbeda terhadap gaya pembangkit pasang surut,sehingga terjadi
tipe pasut yang berlainan di sepanjang pesisir. Menurut Dronkers (1964), ada tiga tipe pasut yang dapat
diketahui, yaitu :
1. Pasang surut diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi satu satu kali pasang dan satu kali surut. Biasanya
terjadi di laut sekitar katulistiwa.
2. pasang surut semi diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang hampir
sama tingginya.
3. pasang surut campuran. Yaitu gabungan dari tipe 1 dan tipe 2, bila bulan melintasi khatulistiwa (deklinasi
kecil), pasutnya bertipe semi diurnal, dan jika deklinasi bulan mendekati maksimum, terbentuk pasut
diurnal.
Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu :
1.Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide)
Merupakan pasut yang hanya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, ini terdapat di
Selat Karimata
2.Pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide)
Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang tingginya hampir sama dalam satu
hari, ini terdapat di Selat Malaka hingga Laut Andaman.
3.Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide, Prevailing Diurnal)
Merupakan pasut yang tiap harinya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut tetapi terkadang dengan dua
kali pasang dan dua kali surut yang sangat berbeda dalam tinggi dan waktu, ini terdapat di Pantai Selatan
Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.
4.Pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide, Prevailing Semi Diurnal)
Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari tetapi terkadang terjadi satu
kali pasang dan satu kali surut dengan memiliki tinggi dan waktu yang berbeda, ini terdapat di Pantai
Selatan Jawa dan Indonesia Bagian Timur
5. Arus Pasut
Gerakan air vertikal yang berhubungan dengan naik dan turunnya pasang surut, diiringi oleh gerakan air
horizontal yang disebut dengan arus pasang surut. Permukaan air laut senantiasa berubah-ubah setiap
saat karena gerakan pasut, keadaan ini juga terjadi pada tempat-tempat sempit seperti teluk dan selat,
sehingga menimbulkan arus pasut(Tidal current). Gerakan arus pasut dari lautlepas yang merambat ke
perairan pantai akan mengalami perubahan, faktor yang mempengaruhinya antara lain adalah
berkurangnya kedalaman (Mihardja et,. al 1994).
Menurut King (1962), arus yang terjadi di laut teluk dan laguna adalah akibat massa air mengalir dari
permukaan yang lebih tinggi ke permukaan yang lebih rendah yang disebabkan oleh pasut. Arus pasang
surut adalah arus yang cukup dominan pada perairan teluk yang memiliki karakteristik pasang (Flood) dan
surut atau ebb. Pada waktu gelombang pasut merambat memasuki perairan dangkal, seperti muara sungai
atau teluk, maka badan air kawasan ini akan bereaksi terhadap aksi dari perairan lepas.
Pada daerah-daerah di mana arus pasang surut cukup kuat, tarikan gesekan pada dasar laut menghasilkan
potongan arus vertikal, dan resultan turbulensi menyebabkan bercampurnya lapisan air bawah secara
vertikal. Pada daerah lain, di mana arus pasang surut lebih lemah, pencampuran sedikit terjadi, dengan
demikian stratifikasi (lapisan-lapisan air dengan kepadatan berbeda) dapat terjadi. Perbatasan antar
daerah-daerah kontras dari perairan yang bercampur dan terstratifikasi seringkali secara jelas didefinisikan,
sehingga terdapat perbedaan lateral yang ditandai dalam kepadatan air pada setiap sisi batas.
6. Pasang Surut di Perairan Indonesia
Indonesia merupakan negara kepulauan yang dikelilingi oleh dua lautan yaitu Samudera Indonesia dan
Samudera Pasifik serta posisinya yang berada di garis katulistiwa sehingga kondisi pasang surut, angin,
gelombang, dan arus lautcukup besar. Hasil pengukuran tinggi pasang surut di wilayah laut Indonesia
menunjukkan beberapa wilayah lepas laut pesisir daerah Indonesia memiliki pasang surut cukup
tinggi. Gambar 15 memperlihatkan peta pasang surut wilayah lautan Indonesia. Dari gambar tersebut
tampak beberapa wilayah lepaslaut pesisir Indonesia yang memiliki pasang surut cukup tinggi antara lain
wilayah laut di timur Riau, laut dan muara sungai antara Sumatera Selatan dan Bangka, laut dan selat di
sekitar pulau Madura, pesisir Kalimantan Timur, dan muara sungai di selatan pulau Papua (muara sungai
Digul) (Sumotarto, 2003).
Keadaan pasang surut di perairan Nusantara ditentukan oleh penjalaran pasang surut dari Samudra Pasifik
dan Hindia serta morfologi pantai dan batimeri perairan yang kompleks dimana terdapat banyak selat,
palung dan laut yang dangkal dan laut dalam. Keadaan perairan tersebut membentuk pola pasang surut
yang beragam. Di Selat Malaka pasang surut setengah harian (semidiurnal) mendominasi tipe pasut di
daerah tersebut. Berdasarkan pengamatan pasang surut di Kabil, Pulau Batam diperoleh bilangan
Formzhal sebesar 0,69 sehingga pasang surut di Pulau Batam dan Selat Malaka pada umumnya adalah
pasut bertipe campuran dengan tipe ganda yang menonjol. Pasang surut harian (diurnal) terdapat di Selat
Karimata dan Laut Jawa. Berdasarkan pengamatan pasut di Tanjung Priok diperoleh bilangan Formzhal
sebesar 3,80. Jadi tipe pasut di Teluk Jakarta dan laut Jawa pada umumnya adalah pasut bertipe
tunggal. Tunggang pasang surut di perairan Indonesia bervariasi antara 1 sampai dengan 6
meter. Di Laut Jawa umumnya tunggang pasang surut antara 1 – 1,5 m kecuali di Selat madura yang
mencapai 3 meter. Tunggang pasang surut 6 meter di jumpai di Papua (Diposaptono, 2007).
DAFTAR ISI
Daftar Isi …………………………………………………………… i
BAB I
Pendahuluan …………………………………………………………... 1
A. Latar belakang …………………………………………… 1
BAB II
Isi dan Pembahasan …………………………………………………. 3
A. Gerhana Matahari …………………………………………. 3
1. Pengertian Gerhana Matahari …………………………. 3
2. Jenis –Jenis Gerhana Matahari ………………………….. 4
3. Mengamati Gerhana Matahari ………………………….. 4
B. Gerhana Bulan ………………………………………….. 5
1. Pengertian Gerhana Bulan …………………………. 5
2. Macam-macam Gerhana bulan …………………………. 6
3. Tipe-tipe Gerhana Bulan …………………………. 7
C. Pasang Surut …………………………………………… 7
1. Definisi Pasang Surut ………………………………….. 7
2. Teori Pasang Surut …………………………………. 8
3. Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut …………. 9
4. Tipe Pasang Surut ………………………………….. 10
5. Arus Pasut ………………………………………….. 11
6. Alat-alat Pengukuran Pasang Surut ………………… 13
7. Pasang Surut di Perairan Indonesia ………………… 14
BAB III
Penutup …………………………………………………………. 15
A. Kesimpulan ………………………………………………….. 15
B. Saran ………………………………………………….. 15
Daftar Pustaka ………………………………………………….. 16
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pada dasarnya pengertian ilmu Kealaman dasar (IKD) adalah suatu ilmu pembelajaran
mengenai masalah alam dan isinya. IKD sebenarnya merupakan ilmu yang dapat dipelajari
secara logis tetapi tetap realistis, membutuhkan evaluasi dan ekserimen untuk mengetahui
benar atau tidaknya proses alamiah tersebut. Seperti contohnya apabila kita ingin mengetahui
bagaimana proses pertumbuhan seekor ayam maka kita harus mengikuti dari ayam tersebut
masih didalam telur sampai ayam itu menetas.
Dalam konsepnya ilmu ini bisa dipelajari dengan mudah, dapat mempelajari apapun
yang berkaitan dengan kealamiaan, seperti pertumbuhan makhluk hidup, tata surya, proses
hujan dan lain-lain. IKD sebenarnya merupakan pembelajaran yang sangat luas karna
membicarakan peristiwa alam yang nyata yang pada dasarnya berbeda satu dengan yang
lainnya. Membutuhkan waktu yang cukup lama dalam proses pembentukan atau eksperimen.
IKD merupakan suatu Ilmu pembelajaran tentang bagian dari kehidupan semesta ini
dan melalui makalah ini, penulis membahas tentang Gerhana Matahari, Gerhana Bulan dan
Pasang Surut. Gerhana Matahari merupakanGerhana Matahari adalah salah satu fenomena
alam yang menakjubkan. Namun, berbeda dengan gerhana bulan, gerhana matahari berbahaya
bila dilihat hanya dengan mata telanjang karena dapat merusak mata secara permanen yang
mengakibatkan kebutaan.
Pada dasarnya terjadinya gerhana matahari terjadi pada saat posisi bulan terletak di
antara matahari dan bulan sehingga sebagian atau seluruh cahaya dari matahari tertutup oleh
bulan. Walaupun matahari lebih besar dari bulan namun karena jarak bulan ke bumi lebih dekat
dibandingkan dengan jarak matahari ke bumi yaitu sekitar 384.400 kilometer berbeda sangat
jauh dibanding jarak matahari ke bumi yaitu sekitar 149.680.000 kilometer.
Selain Gerhana Matahari dalam makalah ini membahas tentang Gerhana
bulan. Gerhana bulan terjadi pada waktu bumi berada di antara bulan dan matahari, yaitu pada
waktu bulan purnama dan bayang-bayang bumi menutup permukan bulan.
Gerhana bulan dapat terlihat jelas kalau bulan tertutup oleh bayang-bayang umbra. Dalam
peredaran mengelilingi bumi, ada kalanya bulan bergerak ke tengah-tengah daerah bayang-
bayang umbra, sehingga bisa lebih dari dua jam berada dalam kegelapan. Dalam keadaan
demikian terjadilah gerhana bulan total.
Ada kalanya bulan hanya lewat dibagian tepi bayang-bayang umbra, sehingga permukaannya
yang menjadi gelap hanya sebagian saja. Pada saat seperti ini yang terlihat adalah gerhana
bulan sebagian
Selain Gerhana Bulan yang dapat dilihat dengan mata telanjang, pasang surutpun dapat
diamati pula. Bagi masyarakat pesisir pantai keadaan alam seperti pasang surut bukanlah hal
yang langka tetapi biasa terlihat pada waktu-waktu tertentu. Pasang laut adalah naik atau
turunnya posisi permukaan perairan atau samudera yang disebabkan oleh pengaruh gaya
gravitasi bulan dan matahari. Pasang Naik merupakan keadaan permukaan air laut yang
mengalami kenaikan dari keadaan biasanya.Pasang Surut merupakan keadaan permukaan air
laut yang mengalami penurunan dari keadaan biasanya. Ada tiga sumber gaya yang saling
berinteraksi: laut, matahari, dan bulan. Pasang laut menyebabkan perubahan kedalaman
perairan dan mengakibatkan arus pusaran yang dikenal sebagai arus pasang, sehingga perkiraan
kejadian pasang sangat diperlukan dalam navigasi pantai. Wilayah pantai yang terbenam
sewaktu pasang naik dan terpapar sewaktu pasang surut, disebut mintakat pasang, dikenal
sebagai wilayah ekologi laut yang khas.
Periode pasang laut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau
lembah gelombang berikutnya. Panjang periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit
hingga 24 jam 50 menit.
BAB II
ISI DAN PEMBAHASAN
A. Gerhana Matahari
1. Pengertian Gerhana Matahari
Gerhana mattahari terjadi pada waktu bulan berada di antara bumi dan matahari, yaitu
pada waktu bulan mati, dan bayang-bayang bulan yang berbentuk kerucut menutupi permukaan
bumi.
Bayang-bayang bulan ada dua bagian,
1. umbra , Umbra adalah bagian yang gelap dan berbentuk kerucut yang puncaknya menuju ke
bumi.
Daerah yang berada dalam liputan umbra akan mengalami gerhana matahari total.
2. penumbra , Penumbra adalah bagian yang agak terang dan bentuknya makin jauh dari bulan
semakin lebar.
Daerah berada dalam liputan penumbra mengalami gerhana mattahari sebagian. Pada
gerhana matahari total akan tampak cahaya korona matahari yang bentuknya seperti mahkota
dan semburan gas dari permukaan matahari yang berwarna lebih merah.
Gerhana Matahari terjadi ketika posisi bulan terletak di antara Bumi dan Matahari sehingga
menutup sebagian atau seluruh cahaya Matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu
melindungi cahaya Matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari
Bumi lebih dekat dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer.
Gerhana Matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu: gerhana Matahari total, gerhana
Matahari sebagian, dan gerhana Matahari cincin.
Sebuah gerhana Matahari dikatakan sebagai gerhana total apabila saat puncak gerhana,
piringan Matahari ditutup sepenuhnya oleh piringan Bulan. Saat itu, piringan Bulan sama besar
atau lebih besar dari piringan Matahari. Ukuran piringan Matahari dan piringan Bulan sendiri
berubah-ubah tergantung pada masing-masing jarak Bumi-Bulan dan Bumi-Matahari.
Gerhana sebagian terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup
sebagian dari piringan Matahari. Pada gerhana ini, selalu ada bagian dari piringan Matahari yang
tidak tertutup oleh piringan Bulan.
Gerhana cincin terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup
sebagian dari piringan Matahari. Gerhana jenis ini terjadi bila ukuran piringan Bulan lebih kecil dari
piringan Matahari. Sehingga ketika piringan Bulan berada di depan piringan Matahari,tidakseluruh
piringan Matahari akan tertutup oleh piringan Bulan. Bagian piringan Matahari yang tidak tertutup
oleh piringan Bulan, berada di sekeliling piringan Bulan dan terlihat seperti cincin yang bercahaya.
Gerhana Matahari tidak dapat berlangsung melebihi 7 menit 40 detik. Ketika gerhana
Matahari, orang dilarang melihat ke arah Matahari dengan mata telanjang karena hal ini dapat
merusakkan mata secara permanen dan mengakibatkan kebutaan.
2. Jenis –Jenis Gerhana Matahari
Gerhana matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu gerhana matahari sebagian, gerhana
matahari total dan gerhana matahari cincin.
1. Gerhana matahari sebagian. Gerhana matahari sebagian terjadi apabila hanya sebagian
piringan matahari tertutup oleh piringan bulan (Saat puncak gerhana). Pada gerhana matahari
sebagian ini, pasti masih ada bagian dari piringan matahari yang tidak tertutup oleh piringan
bilan.
2. Gerhana matahari total. Gerhana matahari total terjadi apabila piringan matahari ditutup
sepenuhnya oleh piringan bulan. Pada saat itu, pringan bulan sama besar atau lebih besar
dibandingkan dengan piringan matahari. Ukuran piringan matahari dari piringan bulan itu
sendiri selalu berubah-ubah tergantung pada masing-masing jarak bumi-matahari dan bumi-
bulan.
3 Gerhana matahari cincin. Gerhana matahari cincin terjadi apabila piringan bulan pada saat
puncak gerhana hanya menutup sebagian dari piringan matahari. Gerhana ini terjadi apabila
piringan bulan lebih kecil dibandingkan dengan piringan bulan. Sehingga pada saat piringan bulan
berada di depan piringan matahari tidak semua piringan matahari tertutup oleh piringan bulan. Hal
ini yang membuat gerhana terlihat seperti cincin.
3. Mengamati Gerhana Matahari
Melihat secara langsung ke fotosfer matahari (bagian cincin terang dari Matahari)
walaupun hanya dalam beberapa detik dapat mengakibatkan kerusakan
permanen retina mata karena radiasi tinggi yang tak terlihat yang dipancarkan dari fotosfer.
Kerusakan yang ditimbulkan dapat mengakibatkan kebutaan. Mengamati gerhana Matahari
membutuhkan pelindung mata khusus atau dengan menggunakan metode melihat secara tidak
langsung. Kaca mata sunglasses tidak aman untuk digunakan karena tidak menyaring
radiasi inframerah yang dapat merusak retina mata. Karena cepatnya peredaran Bumi mengitari
matahari, gerhana matahari tak mungkin berlangsung lebih dari 7 menit dan 58 detik jadi jika ingin
melihatnya lakukan sesegera mungkin.
B. Gerhana Bulan
1. Pengertian Gerhana Bulan
Gerhana bulan terjadi pada waktu bumi berada di antara bulan dan matahari, yaitu pada
waktu bulan purnama dan bayang-bayang bumi menutup permukan bulan. Gerhana bulan dapat
terlihatjelas kalau bulan tertutup oleh bayang-bayang umbra.Dalam peredaran mengelilingi bumi,
ada kalanya bulan bergerak ke tengah-tengah daerah bayang-bayang umbra, sehingga bisa lebih
dari dua jam berada dalam kegelapan. Dalam keadaan demikian terjadilah gerhana bulan total.
Ada kalanya bulan hanya lewat dibagian tepi bayang-bayang umbra, sehingga permukaannya
yang menjadi gelap hanya sebagian saja. Pada saat seperti ini yang terlihat adalah gerhana bulan
sebagian.
Gerhana bulan terjadi saat sebagian atau keseluruhan penampang bulan tertutup oleh
bayangan bumi. Itu terjadi bila bumi berada di antara matahari dan bulan pada satu garis lurus
yang sama, sehingga sinar Matahari tidak dapat mencapai bulan karena terhalangi oleh bumi.
Dengan penjelasan lain, gerhana bulan muncul bila bulan sedang beroposisi
dengan matahari. Tetapi karena kemiringan bidang orbit bulan terhadap bidang ekliptika, maka
tidak setiap oposisi bulan dengan Matahari akan mengakibatkan terjadinya gerhana bulan.
Perpotongan bidang orbit bulan dengan bidang ekliptika akan memunculkan 2 buah titik potong
yang disebut node, yaitu titik di mana bulan memotong bidang ekliptika. Gerhana bulan ini akan
terjadi saat bulan beroposisi pada node tersebut. Bulan membutuhkan waktu 29,53 hari untuk
bergerakdarisatu titik oposisi ke titik oposisi lainnya. Maka seharusnya,jika terjadigerhana bulan,
akan diikuti dengan gerhana Matahari karena kedua node tersebut terletak pada garis yang
menghubungkan antara Matahari dengan bumi.
Sebenarnya, pada peristiwa gerhana bulan, seringkali bulan masih dapat terlihat. Ini
dikarenakan masih adanya sinar Matahari yang dibelokkan ke arah bulan oleh atmosfer bumi. Dan
kebanyakan sinar yang dibelokkan ini memiliki spektrum cahaya merah. Itulah sebabnya pada
saat gerhana bulan, bulan akan tampak berwarna gelap, bisa berwarna merah tembaga, jingga,
ataupun coklat. Gerhana bulan dapat diamati dengan mata telanjang dan tidak berbahaya sama
sekali.
2. Macam-macam Gerhana bulan
Berdasarkan keadaan saat fase puncak gerhana, Gerhana bulan dapat dibedakan menjadi:
1. Gerhana bulan Total
Jika saat fase gerhana maksimum gerhana, keseluruhan Bulan masuk ke dalam bayangan inti /
umbra Bumi, maka gerhana tersebut dinamakan Gerhana bulan total. Gerhana bulan total ini
maksimum durasinya bisa mencapai lebih dari 1 jam 47 menit.
2. Gerhana bulan Sebagian
Jika hanya sebagian Bulan saja yang masuk ke daerah umbra Bumi, dan sebagian lagi berada
dalam bayangan tambahan / penumbra Bumi pada saat fase maksimumnya, maka gerhana
tersebut dinamakan Gerhana bulan sebagian.
3. Gerhana bulan Penumbral Total
Pada Gerhana bulan jenis ke- 3 ini, seluruh Bulan masuk ke dalam penumbra pada saat fase
maksimumnya. Tetapi tidak ada bagian Bulan yang masuk ke umbra atau tidak tertutupi oleh
penumbra. Pada kasus seperti ini, Gerhana bulannya kita namakan Gerhana bulan penumbral
total.
4. Gerhana bulan Penumbral Sebagian
Dan Gerhana bulan jenis terakhir ini, jika hanya sebagian saja dari Bulan yang memasuki
penumbra, maka Gerhana bulan tersebut dinamakan Gerhana bulan penumbral sebagian.
Gerhana bulan penumbral biasanya tidak terlalu menarik bagi pengamat. Karena pada Gerhana
bulan jenis ini, penampakan gerhana hampir-hampir tidak bisa dibedakan dengan saat bulan
purnama biasa.
3. Tipe-tipe Gerhana Bulan
ada tiga tipe Gerhana bulan, yaitu:
1. Tipe t, atau Gerhana bulan total. Disini, bulan masuk seluruhnya ke dalam kerucut umbra bumi.
2. Tipe p, atau Gerhana bulan parsial, ketika hanya sebagian bulan yang masuk ke dalam kerucut
umbra bumi.
3. Tipe pen, atau Gerhana bulan penumbra, ketika bulan masuk ke dalam kerucut penumbra,
tetapi tidak ada bagian bulan yang masuk ke dalam kerucut umbra bumi.
C. Pasang Surut
1. Definisi Pasang Surut
Menurut Pariwono (1989), fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya
muka laut secara berkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan
bulan terhadap massa air di bumi. Sedangkan menurut Dronkers (1964) pasang
surut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara
berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya tarik menarik dari benda-
benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa lainnya
dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil.
Pasang surut yang terjadi di bumi ada tiga jenis yaitu: pasang surut atmosfer
(atmospheric tide), pasang surut laut (oceanic tide) dan pasang surut bumi padat (tide of the
solid earth).
Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek
sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung
dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil
dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam
membangkitkan pasang surutlaut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke
bumi. Gaya tarik gravitasi menarik airlaut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua
tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional dilaut. Lintang dari tonjolan pasang surut
ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan
matahari.
2. Teori Pasang Surut
2.1 Teori Kesetimbangan (Equilibrium Theory)
Teori kesetimbangan pertama kali diperkenalkan oleh Sir Isaac Newton (1642-
1727). Teori ini menerangkan sifat-sifat pasut secara kualitatif. Teori terjadi pada bumi ideal
yang seluruh permukaannya ditutupi oleh air dan pengaruh kelembaman (Inertia) diabaikan.
Teori ini menyatakan bahwa naik-turunnya permukaan laut sebanding dengan gaya
pembangkit pasang surut (King, 1966). Untuk memahami gaya pembangkit passng surut
dilakukan dengan memisahkan pergerakan sistem bumi-bulan-matahari menjadi 2 yaitu, sistem
bumi-bulan dan sistem bumi matahari.
Pada teori kesetimbangan bumi diasumsikan tertutup air dengan kedalaman dan
densitas yang sama dan naik turun muka laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut
atau GPP (Tide Generating Force) yaitu Resultante gaya tarik bulan dan gaya sentrifugal, teori
ini berkaitan dengan hubungan antara laut, massa air yang naik, bulan, dan matahari. Gaya
pembangkit pasut ini akan menimbulkan air tinggi pada dua lokasi dan air rendah pada dua
lokasi (Gross, 1987).
2.2 Teori Pasut Dinamik (Dynamical Theory)
Pond dan Pickard (1978) menyatakan bahwa dalam teori ini lautan yang homogen
masih diasumsikan menutupi seluruh bumi pada kedalaman yang konstan, tetapi gaya-gaya
tarik periodik dapat membangkitkan gelombang dengan periode sesuai dengan konstitue-
konstituennya. Gelombang pasut yang terbentuk dipengaruhi oleh GPP, kedalaman dan luas
perairan, pengaruh rotasi bumi, dan pengaruh gesekan dasar. Teori ini pertama kali
dikembangkan oleh Laplace (1796-1825). Teori ini melengkapi teori kesetimbangan sehingga
sifat-sifat pasut dapat diketahui secara kuantitatif. Menurut teori dinamis, gaya pembangkit
pasut menghasilkan gelombang pasut (tide wive) yang periodenya sebanding dengan gaya
pembangkit pasut. Karena terbentuknya gelombang, maka terdapat faktor lain yang perlu
diperhitungkan selain GPP.
Menurut Defant (1958), faktor-faktor tersebut adalah :
• Kedalaman perairan dan luas perairan
• Pengaruh rotasi bumi (gaya Coriolis)
• Gesekan dasar
Rotasi bumi menyebabkan semua benda yang bergerak di permukaan bumi akan
berubah arah (Coriolis Effect). Di belahan bumi utara benda membelok ke kanan, sedangkan
di belahan bumi selatan benda membelok ke kiri. Pengaruh ini tidak terjadi di equator, tetapi
semakin meningkat sejalan dengan garis lintang dan mencapai maksimum pada kedua
kutub. Besarnya juga bervariasi tergantung pada kecepatan pergerakan benda tersebut.
Menurut Mac Millan (1966) berkaitan dengan dengan fenomeana pasut, gaya Coriolis
mempengaruhiarus pasut. Faktor gesekan dasar dapat mengurangi tunggang pasut dan
menyebabkan keterlambatan fase (Phase lag) serta mengakibatkan persamaan gelombang
pasut menjadi non linier semakin dangkal perairan maka semaikin besar pengaruh gesekannya.
3. Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut
Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya pasang surut berdasarkan teori
kesetimbangan adalah rotasi bumi pada sumbunya, revolusi bulan terhadap matahari, revolusi
bumi terhadap matahari. Sedangkan berdasarkan teori dinamis adalah kedalaman dan luas
perairan, pengaruh rotasi bumi (gaya coriolis), dan gesekan dasar. Selain itu juga terdapat
beberapa faktor lokal yang dapat mempengaruhi pasut disuatu perairan seperti, topogafi
dasar laut, lebar selat, bentuk teluk, dan sebagainya, sehingga berbagai lokasi memiliki ciri
pasang surut yang berlainan (Wyrtki, 1961).
Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek
sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung
dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil
dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam
membangkitkan pasang surutlaut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke
bumi. Gaya tarik gravitasi menarik airlaut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua
tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional dilaut. Lintang dari tonjolan pasang surut
ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan
matahari (Priyana,1994)
Bulan dan matahari keduanya memberikan gaya gravitasi tarikan terhadap bumi yang
besarnya tergantung kepada besarnya masa benda yang saling tarik menarik tersebut. Bulan
memberikan gaya tarik (gravitasi) yang lebih besar dibanding matahari. Hal ini disebabkan
karena walaupun masa bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi.
Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71% permukaan bumi, menggelembung
pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut terbentuk karena rotasi bumi yang berada
di bawah muka air yang menggelembung ini, yang mengakibatkan kenaikan dan penurunan
permukaan laut di wilayah pesisir secara periodik. Gaya tarik gravitasi matahari juga memiliki
efek yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil. Daerah-daerah pesisir mengalami dua
kali pasang dan dua kali surut selama periode sedikit di atas 24 jam (Priyana,1994)
4. Tipe Pasang Surut
Perairan laut memberikan respon yang berbeda terhadap gaya pembangkit pasang
surut,sehingga terjadi tipe pasut yang berlainan di sepanjang pesisir. Menurut Dronkers (1964),
ada tiga tipe pasut yang dapat diketahui, yaitu :
1. Pasang surut diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi satu satu kali pasang dan satu kali
surut. Biasanya terjadi di laut sekitar katulistiwa.
2. pasang surut semi diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut
yang hampir sama tingginya.
3. pasang surut campuran. Yaitu gabungan dari tipe 1 dan tipe 2, bila bulan melintasi
khatulistiwa (deklinasi kecil), pasutnya bertipe semi diurnal, dan jika deklinasi bulan
mendekati maksimum, terbentuk pasut diurnal.
Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu :
1.Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide)
Merupakan pasut yang hanya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, ini
terdapat di Selat Karimata.
2.Pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide)
Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang tingginya hampir sama
dalam satu hari, ini terdapat di Selat Malaka hingga Laut Andaman.
3.Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide, Prevailing Diurnal)
Merupakan pasut yang tiap harinya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut tetapi terkadang
dengan dua kali pasang dan dua kali surut yang sangat berbeda dalam tinggi dan waktu, ini
terdapat di Pantai Selatan Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat.
4.Pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide, Prevailing Semi Diurnal)
Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari tetapi terkadang
terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan memiliki tinggi dan waktu yang berbeda, ini
terdapat di Pantai Selatan Jawa dan Indonesia Bagian Timur
5. Arus Pasut
Gerakan air vertikal yang berhubungan dengan naik dan turunnya pasang surut, diiringi
oleh gerakan air horizontal yang disebut dengan arus pasang surut. Permukaan
air laut senantiasa berubah-ubah setiap saat karena gerakan pasut, keadaan ini juga terjadi pada
tempat-tempat sempit seperti teluk dan selat, sehingga menimbulkan arus pasut(Tidal
current). Gerakan arus pasut dari laut lepas yang merambat ke perairan pantai akan mengalami
perubahan, faktor yang mempengaruhinya antara lain adalah berkurangnya kedalaman
(Mihardja et,. al 1994).
Menurut King (1962), arus yang terjadi di laut teluk dan laguna adalah akibat massa air
mengalir dari permukaan yang lebih tinggi ke permukaan yang lebih rendah yang disebabkan
oleh pasut. Aruspasang surut adalah arus yang cukup dominan pada perairan teluk yang
memiliki karakteristik pasang (Flood) dan surut atau ebb. Pada waktu gelombang pasut
merambat memasuki perairan dangkal, seperti muara sungai atau teluk, maka badan air
kawasan ini akan bereaksi terhadap aksi dari perairan lepas.
Pada daerah-daerah di mana arus pasang surut cukup kuat, tarikan gesekan pada
dasar lautmenghasilkan potongan arus vertikal, dan resultan turbulensi menyebabkan
bercampurnya lapisan air bawah secara vertikal. Pada daerah lain, di mana arus pasang surut
lebih lemah, pencampuran sedikit terjadi, dengan demikian stratifikasi (lapisan-lapisan air
dengan kepadatan berbeda) dapat terjadi. Perbatasan antar daerah-daerah kontras dari perairan
yang bercampur dan terstratifikasi seringkali secara jelas didefinisikan, sehingga terdapat
perbedaan lateral yang ditandai dalam kepadatan air pada setiap sisi batas.
6. Alat-alat Pengukuran Pasang Surut
Beberapa alat prngukuran pasang surut diantaranya adalah sebagai berikut :
1.Tide Staff.
Alat ini berupa papan yang telah diberi skala dalam meter atau centi meter. Biasanya
digunakan pada pengukuran pasang surut di lapangan.Tide Staff (papan Pasut) merupakan alat
pengukur pasut paling sederhana yang umumnya digunakan untuk mengamati ketinggian
muka laut atau tinggi gelombang air laut. Bahan yang digunakan biasanya terbuat dari kayu,
alumunium atau bahan lain yang di cat anti karat.
Syarat pemasangan papan pasut adalah :
1.Saat pasang tertinggi tidak terendam air dan pada surut terendah masih tergenang oleh air
2.Jangan dipasang pada gelombang pecah karena akan bias atau pada daerah aliran sungai
(aliran debit air).
3.Jangan dipasang didaerah dekat kapal bersandar atau aktivitas yang menyebabkan air
bergerak secara tidak teratur
4.Dipasang pada daerah yang terlindung dan pada tempat yang mudah untuk diamati dan
dipasang tegak lurus
5.Cari tempat yang mudah untuk pemasangan misalnya dermaga sehingga papan mudah
dikaitkan
6.Dekat dengan bench mark atau titik referensi lain yang ada sehingga data pasang surut mudah
untuk diikatkan terhadap titik referensi
7.Tanah dan dasar laut atau sungai tempat didirikannya papan harus stabil
8.Tempat didirikannya papan harus dibuat pengaman dari arus dan sampah
2.Tide gauge.
Merupakan perangkat untuk mengukur perubahan muka laut secara mekanik dan
otomatis. Alat ini memiliki sensor yang dapat mengukur ketinggian permukaan air laut yang
kemudian direkam ke dalam komputer. Tide gauge terdiri dari dua jenis yaitu :
•Floating tide gauge (self registering)
Prinsip kerja alat ini berdasarkan naik turunnya permukaan air laut yang dapat diketahui
melalui pelampung yang dihubungkan dengan alat pencatat (recording unit). Pengamatan
pasut dengan alat ini banyak dilakukan, namun yang lebih banyak dipakai adalah dengan cara
rambu pasut.
•Pressure tide gauge (self registering)
Prinsip kerja pressure tide gauge hampir sama dengan floating tide gauge, namun
perubahan naik-turunnya air laut direkam melalui perubahan tekanan pada dasar laut yang
dihubungkan dengan alat pencatat (recording unit). Alat ini dipasang sedemikian rupa
sehingga selalu berada di bawah permukaan air laut tersurut, namun alat ini jarang sekali
dipakai untuk pengamatan pasang surut.
3.Satelit.
Sistem satelit altimetri berkembang sejak tahun 1975 saat diluncurkannya
sistem satelit Geos-3. Pada saat ini secara umum sistem satelit altimetri mempunyai tiga
objektif ilmiah jangka panjang yaitu mengamati sirkulasi lautan global, memantau volume dari
lempengan es kutub, dan mengamati perubahan muka laut rata-rata (MSL) global. Prinsip
Dasar Satelit Altimetri adalah satelit altimetri dilengkapi dengan pemancar pulsa radar
(transmiter), penerima pulsa radar yang sensitif (receiver), serta jam berakurasi tinggi. Pada
sistem ini, altimeter radar yang dibawa oleh satelit memancarkan pulsa-pulsa gelombang
elektromagnetik (radar) kepermukaan laut. Pulsa-pulsa tersebut dipantulkan balik oleh
permukaan laut dan diterima kembali oleh satelit.
Prinsip penentuan perubahan kedudukan muka laut dengan teknik altimetri yaitu pada
dasarnyasatelit altimetri bertugas mengukur jarak vertikal dari satelit ke permukaan laut.
Karena tinggi satelit di atas permukaan ellipsoid referensi diketahui maka tinggi muka laut (Sea
Surface Height atau SSH) saat pengukuran dapat ditentukan sebagai selisih antara
tinggi satelit dengan jarak vertikal. Variasi muka laut periode pendek harus dihilangkan
sehingga fenomena kenaikan muka laut dapat terlihat melalui analisis deret waktu (time series
analysis). Analisis deret waktu dilakukan karena kita akan melihat variasi temporal periode
panjang dan fenomena sekularnya.
7. Pasang Surut di Perairan Indonesia
Indonesia merupakan negara kepulauan yang dikelilingi oleh dua lautan yaitu Samudera
Indonesia dan Samudera Pasifik serta posisinya yang berada di garis katulistiwa sehingga
kondisi pasang surut, angin, gelombang, dan arus laut cukup besar. Hasil pengukuran tinggi
pasang surut di wilayahlaut Indonesia menunjukkan beberapa wilayah lepas laut pesisir daerah
Indonesia memiliki pasang surut cukup tinggi. Gambar 15 memperlihatkan peta pasang surut
wilayah lautan Indonesia. Dari gambar tersebut tampak beberapa wilayah lepas laut pesisir
Indonesia yang memiliki pasang surut cukup tinggi antara lain wilayah laut di timur
Riau, laut dan muara sungai antara Sumatera Selatan dan Bangka, laut dan selat di sekitar pulau
Madura, pesisir Kalimantan Timur, dan muara sungai di selatan pulau Papua (muara sungai
Digul) (Sumotarto, 2003).
Keadaan pasang surut di perairan Nusantara ditentukan oleh penjalaran pasang surut
dari Samudra Pasifik dan Hindia serta morfologi pantai dan batimeri perairan yang kompleks
dimana terdapat banyak selat, palung dan laut yang dangkal dan laut dalam. Keadaan perairan
tersebut membentuk pola pasang surut yang beragam. Di Selat Malaka pasang surut setengah
harian (semidiurnal) mendominasi tipe pasut di daerah tersebut. Berdasarkan pengamatan
pasang surut di Kabil, Pulau Batam diperoleh bilangan Formzhal sebesar 0,69 sehingga pasang
surut di Pulau Batam dan Selat Malaka pada umumnya adalah pasut bertipe campuran dengan
tipe ganda yang menonjol. Pasang surut harian (diurnal) terdapat di Selat Karimata
dan Laut Jawa. Berdasarkan pengamatan pasut di Tanjung Priok diperoleh bilangan Formzhal
sebesar 3,80. Jadi tipe pasut di Teluk Jakarta dan lautJawa pada umumnya adalah pasut bertipe
tunggal. Tunggang pasang surut di perairan Indonesia bervariasi antara 1 sampai dengan 6
meter. Di Laut Jawa umumnya tunggang pasang surut antara 1 – 1,5 m kecuali di Selat madura
yang mencapai 3 meter. Tunggang pasang surut 6 meter di jumpai di Papua (Diposaptono,
2007).
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari pemaparan materi diatas dapat disimpulkan sebagai berikut:
 Gerhana Matahari terjadi ketika posisi bulan terletak di antara Bumi danMatahari sehingga menutup sebagian
atau seluruh cahaya Matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi cahaya
Matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari Bumi lebih dekat
dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer.
 Gerhana Matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu: gerhana Matahari total, gerhana
Matahari sebagian, dan gerhana Matahari cincin
 Gerhana bulan terjadi saat sebagian atau keseluruhan penampang bulan tertutup oleh
bayangan bumi. Itu terjadi bila bumi berada di antara matahari dan bulan pada satu garis lurus
yang sama, sehingga sinar Matahari tidak dapat mencapai bulan karena terhalangi oleh bumi.
Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal
adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa
tetapi berbanding terbalik terhadap jarak.
B. Saran
Berdasarkan kesimpulan diatas maka ada beberapa saran yaitu:
 Mengamati peristiwa alam seperti Gerhana Matahari, Gerhana Bulan maupun Pasang Surut
merupakan suatu bentuk yang terjadi dialami. Sebagai manusia yang dikaruniai dengan
berbagai kelebihan diantaranya kemampuan untuk mempelajari keadaan alam maka maka
patutlah disyukuri.
 Mempelajari suatu ilmu pengetahuan seperti contohnya IKD maka perlu dipelajari secara
maksimal sehingga ilmu tersebut dapat terserap.
DAFTAR PUSTAKA
Defant, A. 1958. Ebb And Flow. The Tides of Earth, Air, and Water. The University of
Michigan Press, Michigan.
Diposaptono, S. 2007. Karakteristik Laut Pada KotaPantai.Direktorat Bina Pesisir, Direktorat
Jendral Urusan Pesisir dan Pulau-pulau Kecil. Departemen Kelautan dan Perikanan. Jakarta.
Dronkers, J. J. 1964. Tidal Computations in rivers and coastal waters. North-Holland
Publishing Company. Amsterdam
Gross, M. G.1990. Oceanography ; A View of Earth Prentice Hall, Inc. Englewood Cliff. New
Jersey
King, C. A. M. 1966. An Introduction to Oceanography. McGraw Hill Book Company, Inc.
New York. San Francisco.
Mac Millan, C. D. H. 1966. Tides. American Elsevier Publishing Company, Inc., New York
Miharja, D. K., S. Hadi, dan M. Ali, 1994. Pasang Surut Laut. Kursus
Intensive Oseanografi bagi perwira TNI AL. Lembaga Pengabdian masyarakat dan jurusan
Geofisika dan Meteorologi. Institut Teknologi Bandung. Bandung.
Pariwono, J.I. 1989. Gaya Penggerak Pasang Surut. Dalam Pasang Surut. Ed. Ongkosongo,
O.S.R. dan Suyarso. P3O-LIPI. Jakarta. Hal. 13-23
Pickard, G. L. 1993. Descriptive Physical Oceanography. Pergamon Press. Oxford.
Pond dan Pickard, 1978. Introductory to Dynamic Oceanography. Pergamon Press, Oxford
Priyana, 1994. Studi pola Arus Pasang Surut di Teluk Labuhantereng Lombok. Nusa Tenggara
Barat. Skripsi. Skripsi. Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas
Perikanandan Kelautan.Institut Pertanian Bogor
Wyrtki, K. 1961. Phyical Oceanography of the South East Asian Waters. Naga Report Vol. 2
Scripps, Institute Oceanography, California.
www.dishidros.or.id
www.laut.gd.itb.ac.id
www.gdl.geoph.itb.ac.id
http://haslinda16.blogspot.com/2012/02/perbedaan-gerhana-bulan-dan-gerhana.html
http://id.wikipedia.org/wiki/Gerhana_matahari
http://www.ilmukelautan.com/oseanografi/fisika-oseanografi/402-pasang-surut

More Related Content

What's hot

Solusi osk astro 2012 kode s3
Solusi osk astro 2012   kode s3Solusi osk astro 2012   kode s3
Solusi osk astro 2012 kode s3Mariano Nathanael
 
56852975 pembahasan-soal-olimpiade-astronomi-tingkat-provinsi-2010
56852975 pembahasan-soal-olimpiade-astronomi-tingkat-provinsi-201056852975 pembahasan-soal-olimpiade-astronomi-tingkat-provinsi-2010
56852975 pembahasan-soal-olimpiade-astronomi-tingkat-provinsi-2010eli priyatna laidan
 
Radiasi benda hitam
Radiasi benda hitamRadiasi benda hitam
Radiasi benda hitamAhmad Ilhami
 
Hipotesis de broglie
Hipotesis de broglieHipotesis de broglie
Hipotesis de broglierezziefzyh
 
MAKALAH POLARISASI CAHAYA
MAKALAH POLARISASI CAHAYAMAKALAH POLARISASI CAHAYA
MAKALAH POLARISASI CAHAYAOndel Del
 
Presentasi evolusi bintang
Presentasi evolusi bintangPresentasi evolusi bintang
Presentasi evolusi bintangDhiah Febri
 
PPT TATA SURYA KELOMPOK 6
PPT TATA SURYA KELOMPOK 6PPT TATA SURYA KELOMPOK 6
PPT TATA SURYA KELOMPOK 6septiavitha
 
Bab ii atom hidrogen
Bab ii atom hidrogenBab ii atom hidrogen
Bab ii atom hidrogenDwi Karyani
 
Pemekeran lantai dasar samudra
Pemekeran lantai dasar samudraPemekeran lantai dasar samudra
Pemekeran lantai dasar samudra4211410001
 
Soal dan solusi osk astronomi 2013 by mariano
Soal dan solusi osk astronomi 2013 by marianoSoal dan solusi osk astronomi 2013 by mariano
Soal dan solusi osk astronomi 2013 by marianoAdhi Susanto
 

What's hot (20)

Solusi osk astro 2012 kode s3
Solusi osk astro 2012   kode s3Solusi osk astro 2012   kode s3
Solusi osk astro 2012 kode s3
 
Astronomi fisika bab vi
Astronomi fisika bab viAstronomi fisika bab vi
Astronomi fisika bab vi
 
Astronomi fisika bab iii
Astronomi fisika bab iiiAstronomi fisika bab iii
Astronomi fisika bab iii
 
56852975 pembahasan-soal-olimpiade-astronomi-tingkat-provinsi-2010
56852975 pembahasan-soal-olimpiade-astronomi-tingkat-provinsi-201056852975 pembahasan-soal-olimpiade-astronomi-tingkat-provinsi-2010
56852975 pembahasan-soal-olimpiade-astronomi-tingkat-provinsi-2010
 
Radiasi benda hitam
Radiasi benda hitamRadiasi benda hitam
Radiasi benda hitam
 
Hipotesis de broglie
Hipotesis de broglieHipotesis de broglie
Hipotesis de broglie
 
79309543 solusi-osn-astro-2008
79309543 solusi-osn-astro-200879309543 solusi-osn-astro-2008
79309543 solusi-osn-astro-2008
 
Presentasi satelit
Presentasi satelitPresentasi satelit
Presentasi satelit
 
MAKALAH POLARISASI CAHAYA
MAKALAH POLARISASI CAHAYAMAKALAH POLARISASI CAHAYA
MAKALAH POLARISASI CAHAYA
 
Presentasi evolusi bintang
Presentasi evolusi bintangPresentasi evolusi bintang
Presentasi evolusi bintang
 
Astronomi fisika bab i vb
Astronomi fisika bab i vbAstronomi fisika bab i vb
Astronomi fisika bab i vb
 
PPT TATA SURYA KELOMPOK 6
PPT TATA SURYA KELOMPOK 6PPT TATA SURYA KELOMPOK 6
PPT TATA SURYA KELOMPOK 6
 
astronomi paralaks bintang
astronomi paralaks bintangastronomi paralaks bintang
astronomi paralaks bintang
 
Bab ii atom hidrogen
Bab ii atom hidrogenBab ii atom hidrogen
Bab ii atom hidrogen
 
Ppt cahaya
Ppt cahayaPpt cahaya
Ppt cahaya
 
Pemekeran lantai dasar samudra
Pemekeran lantai dasar samudraPemekeran lantai dasar samudra
Pemekeran lantai dasar samudra
 
58394327 solusi-osp-astro-2011
58394327 solusi-osp-astro-201158394327 solusi-osp-astro-2011
58394327 solusi-osp-astro-2011
 
Pp relativitas
Pp relativitasPp relativitas
Pp relativitas
 
Hukum coulomb
Hukum coulombHukum coulomb
Hukum coulomb
 
Soal dan solusi osk astronomi 2013 by mariano
Soal dan solusi osk astronomi 2013 by marianoSoal dan solusi osk astronomi 2013 by mariano
Soal dan solusi osk astronomi 2013 by mariano
 

Viewers also liked

HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI
HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASIHUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI
HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASIAwanda Gita
 
Gaya Newton, Hukum Kepler, dan Bumi 500 Tahun Kedepan
Gaya Newton, Hukum Kepler, dan Bumi 500 Tahun KedepanGaya Newton, Hukum Kepler, dan Bumi 500 Tahun Kedepan
Gaya Newton, Hukum Kepler, dan Bumi 500 Tahun KedepanSabrianah Badaruddin
 
Materi ajar 4 (magnitudo-fotometri)
Materi ajar 4 (magnitudo-fotometri)Materi ajar 4 (magnitudo-fotometri)
Materi ajar 4 (magnitudo-fotometri)Annisa Khoerunnisya
 
Metode lagrangean dalam pengembangan mekanika klasik
Metode lagrangean dalam pengembangan mekanika klasikMetode lagrangean dalam pengembangan mekanika klasik
Metode lagrangean dalam pengembangan mekanika klasikdzakiamin02
 
Materi ajar 5 (spektroskopi bintang)
Materi ajar 5 (spektroskopi bintang)Materi ajar 5 (spektroskopi bintang)
Materi ajar 5 (spektroskopi bintang)Annisa Khoerunnisya
 
Hukum newton dan gravitasi universal
Hukum newton dan gravitasi universalHukum newton dan gravitasi universal
Hukum newton dan gravitasi universal-
 
Materi ajar 3 (besaran di astrofisika)
Materi ajar 3 (besaran di astrofisika)Materi ajar 3 (besaran di astrofisika)
Materi ajar 3 (besaran di astrofisika)Annisa Khoerunnisya
 
Fisika kelas xi SMA Hukum Newton Tentang Gravitasi
Fisika kelas xi SMA Hukum Newton Tentang GravitasiFisika kelas xi SMA Hukum Newton Tentang Gravitasi
Fisika kelas xi SMA Hukum Newton Tentang GravitasiWa Ode Aisyah Aisyah
 
Mekanika benda langit_rinto_anugraha
Mekanika benda langit_rinto_anugrahaMekanika benda langit_rinto_anugraha
Mekanika benda langit_rinto_anugrahaSyamsud Dhuha
 
tata koordinat benda langit (astronomi)
tata koordinat benda langit (astronomi)tata koordinat benda langit (astronomi)
tata koordinat benda langit (astronomi)Ajeng Rizki Rahmawati
 

Viewers also liked (20)

HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI
HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASIHUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI
HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI
 
Bilangan Formzahl
Bilangan FormzahlBilangan Formzahl
Bilangan Formzahl
 
Gaya Newton, Hukum Kepler, dan Bumi 500 Tahun Kedepan
Gaya Newton, Hukum Kepler, dan Bumi 500 Tahun KedepanGaya Newton, Hukum Kepler, dan Bumi 500 Tahun Kedepan
Gaya Newton, Hukum Kepler, dan Bumi 500 Tahun Kedepan
 
Bab 5. evolusi bintang lanjut
Bab 5. evolusi bintang lanjutBab 5. evolusi bintang lanjut
Bab 5. evolusi bintang lanjut
 
Galaksi bimasakti
Galaksi bimasaktiGalaksi bimasakti
Galaksi bimasakti
 
Materi ajar 4 (magnitudo-fotometri)
Materi ajar 4 (magnitudo-fotometri)Materi ajar 4 (magnitudo-fotometri)
Materi ajar 4 (magnitudo-fotometri)
 
Mekanika lagrangean
Mekanika lagrangeanMekanika lagrangean
Mekanika lagrangean
 
Persamaan lagrange
Persamaan lagrangePersamaan lagrange
Persamaan lagrange
 
Metode lagrangean dalam pengembangan mekanika klasik
Metode lagrangean dalam pengembangan mekanika klasikMetode lagrangean dalam pengembangan mekanika klasik
Metode lagrangean dalam pengembangan mekanika klasik
 
Mekanika benda-langit
Mekanika benda-langitMekanika benda-langit
Mekanika benda-langit
 
Materi ajar 5 (spektroskopi bintang)
Materi ajar 5 (spektroskopi bintang)Materi ajar 5 (spektroskopi bintang)
Materi ajar 5 (spektroskopi bintang)
 
Mekanika (lagrangian)
Mekanika (lagrangian)Mekanika (lagrangian)
Mekanika (lagrangian)
 
Astronomi dan
Astronomi danAstronomi dan
Astronomi dan
 
Mekanika hamilton
Mekanika hamiltonMekanika hamilton
Mekanika hamilton
 
Hukum newton dan gravitasi universal
Hukum newton dan gravitasi universalHukum newton dan gravitasi universal
Hukum newton dan gravitasi universal
 
Materi ajar 3 (besaran di astrofisika)
Materi ajar 3 (besaran di astrofisika)Materi ajar 3 (besaran di astrofisika)
Materi ajar 3 (besaran di astrofisika)
 
Fisika kelas xi SMA Hukum Newton Tentang Gravitasi
Fisika kelas xi SMA Hukum Newton Tentang GravitasiFisika kelas xi SMA Hukum Newton Tentang Gravitasi
Fisika kelas xi SMA Hukum Newton Tentang Gravitasi
 
Mekanika benda langit_rinto_anugraha
Mekanika benda langit_rinto_anugrahaMekanika benda langit_rinto_anugraha
Mekanika benda langit_rinto_anugraha
 
Benda hitam astronomi
Benda hitam astronomiBenda hitam astronomi
Benda hitam astronomi
 
tata koordinat benda langit (astronomi)
tata koordinat benda langit (astronomi)tata koordinat benda langit (astronomi)
tata koordinat benda langit (astronomi)
 

Similar to HUKUM GRAVITASI NEWTON

Gravitasi universal
Gravitasi universalGravitasi universal
Gravitasi universalIka Nirva
 
Materi Ajar Fisika (Contoh)
Materi Ajar Fisika (Contoh)Materi Ajar Fisika (Contoh)
Materi Ajar Fisika (Contoh)Wahyu Pratama
 
fdokumen.com_mekanika-benda-langit-568afe8c7f582.pptx
fdokumen.com_mekanika-benda-langit-568afe8c7f582.pptxfdokumen.com_mekanika-benda-langit-568afe8c7f582.pptx
fdokumen.com_mekanika-benda-langit-568afe8c7f582.pptxyenisipangkar
 
Bagi Medan Gravitasi.pps.ppt
Bagi Medan Gravitasi.pps.pptBagi Medan Gravitasi.pps.ppt
Bagi Medan Gravitasi.pps.pptDefaBayu2
 
Kuliah pendahuluan fisika dasar
Kuliah pendahuluan fisika dasarKuliah pendahuluan fisika dasar
Kuliah pendahuluan fisika dasarferosiscaa
 
Fisika presentasi
Fisika presentasiFisika presentasi
Fisika presentasiAndi Widya
 
MATERI GRAFITASI KELAS XI
MATERI GRAFITASI KELAS XIMATERI GRAFITASI KELAS XI
MATERI GRAFITASI KELAS XIerwin syagputra
 
Si stem tata surya
Si stem tata suryaSi stem tata surya
Si stem tata suryaFebri Yanto
 
BA-07 Gravitasi Newton.pptx
BA-07 Gravitasi Newton.pptxBA-07 Gravitasi Newton.pptx
BA-07 Gravitasi Newton.pptxWahyuNurAlif1
 
7. gravitasi newton dan gerak planet ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA Nuru...
7. gravitasi newton dan gerak planet ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA Nuru...7. gravitasi newton dan gerak planet ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA Nuru...
7. gravitasi newton dan gerak planet ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA Nuru...Nurul Shufa
 
Hukum newton gravitasi
Hukum newton gravitasiHukum newton gravitasi
Hukum newton gravitasiAlfi M
 
Dasar dasar ilmu fisika
Dasar dasar ilmu fisikaDasar dasar ilmu fisika
Dasar dasar ilmu fisikaaliluqman
 

Similar to HUKUM GRAVITASI NEWTON (20)

Gravitasi universal
Gravitasi universalGravitasi universal
Gravitasi universal
 
Presentasi mekanika
Presentasi mekanikaPresentasi mekanika
Presentasi mekanika
 
03 bab 2
03 bab 203 bab 2
03 bab 2
 
Hukum newton
Hukum newtonHukum newton
Hukum newton
 
Kelompok
KelompokKelompok
Kelompok
 
Materi Ajar Fisika (Contoh)
Materi Ajar Fisika (Contoh)Materi Ajar Fisika (Contoh)
Materi Ajar Fisika (Contoh)
 
fdokumen.com_mekanika-benda-langit-568afe8c7f582.pptx
fdokumen.com_mekanika-benda-langit-568afe8c7f582.pptxfdokumen.com_mekanika-benda-langit-568afe8c7f582.pptx
fdokumen.com_mekanika-benda-langit-568afe8c7f582.pptx
 
Bagi Medan Gravitasi.pps.ppt
Bagi Medan Gravitasi.pps.pptBagi Medan Gravitasi.pps.ppt
Bagi Medan Gravitasi.pps.ppt
 
Kuliah pendahuluan fisika dasar
Kuliah pendahuluan fisika dasarKuliah pendahuluan fisika dasar
Kuliah pendahuluan fisika dasar
 
Fisika presentasi
Fisika presentasiFisika presentasi
Fisika presentasi
 
MATERI GRAFITASI KELAS XI
MATERI GRAFITASI KELAS XIMATERI GRAFITASI KELAS XI
MATERI GRAFITASI KELAS XI
 
Gravitasi
GravitasiGravitasi
Gravitasi
 
Fisika
FisikaFisika
Fisika
 
Kelompok
KelompokKelompok
Kelompok
 
Gravitasi_Newton.pptx
Gravitasi_Newton.pptxGravitasi_Newton.pptx
Gravitasi_Newton.pptx
 
Si stem tata surya
Si stem tata suryaSi stem tata surya
Si stem tata surya
 
BA-07 Gravitasi Newton.pptx
BA-07 Gravitasi Newton.pptxBA-07 Gravitasi Newton.pptx
BA-07 Gravitasi Newton.pptx
 
7. gravitasi newton dan gerak planet ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA Nuru...
7. gravitasi newton dan gerak planet ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA Nuru...7. gravitasi newton dan gerak planet ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA Nuru...
7. gravitasi newton dan gerak planet ILMU PENGETAHUAN BUMI DAN ANTARIKSA Nuru...
 
Hukum newton gravitasi
Hukum newton gravitasiHukum newton gravitasi
Hukum newton gravitasi
 
Dasar dasar ilmu fisika
Dasar dasar ilmu fisikaDasar dasar ilmu fisika
Dasar dasar ilmu fisika
 

Recently uploaded

MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptx
MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptxMODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptx
MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptxarnisariningsih98
 
AKSI NYATA MODUL 1.2-1 untuk pendidikan guru penggerak.pptx
AKSI NYATA MODUL 1.2-1 untuk pendidikan guru penggerak.pptxAKSI NYATA MODUL 1.2-1 untuk pendidikan guru penggerak.pptx
AKSI NYATA MODUL 1.2-1 untuk pendidikan guru penggerak.pptxWirionSembiring2
 
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptx
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptxPanduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptx
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptxsudianaade137
 
Materi Kelas Online Ministry Learning Center - Bedah Kitab 1 Tesalonika
Materi Kelas Online Ministry Learning Center - Bedah Kitab 1 TesalonikaMateri Kelas Online Ministry Learning Center - Bedah Kitab 1 Tesalonika
Materi Kelas Online Ministry Learning Center - Bedah Kitab 1 TesalonikaSABDA
 
TPPK_panduan pembentukan tim TPPK di satuan pendidikan
TPPK_panduan pembentukan tim TPPK di satuan pendidikanTPPK_panduan pembentukan tim TPPK di satuan pendidikan
TPPK_panduan pembentukan tim TPPK di satuan pendidikanNiKomangRaiVerawati
 
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptx
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptxMateri Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptx
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptxRezaWahyuni6
 
Materi power point Kepemimpinan leadership .ppt
Materi power point Kepemimpinan leadership .pptMateri power point Kepemimpinan leadership .ppt
Materi power point Kepemimpinan leadership .pptAcemediadotkoM1
 
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docx
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docxModul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docx
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docxherisriwahyuni
 
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptxDESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptxFuzaAnggriana
 
MATERI 1_ Modul 1 dan 2 Konsep Dasar IPA SD jadi.pptx
MATERI 1_ Modul 1 dan 2 Konsep Dasar IPA SD jadi.pptxMATERI 1_ Modul 1 dan 2 Konsep Dasar IPA SD jadi.pptx
MATERI 1_ Modul 1 dan 2 Konsep Dasar IPA SD jadi.pptxrofikpriyanto2
 
Topik 1 - Pengenalan Penghayatan Etika dan Peradaban Acuan Malaysia.pptx
Topik 1 - Pengenalan Penghayatan Etika dan Peradaban Acuan Malaysia.pptxTopik 1 - Pengenalan Penghayatan Etika dan Peradaban Acuan Malaysia.pptx
Topik 1 - Pengenalan Penghayatan Etika dan Peradaban Acuan Malaysia.pptxsyafnasir
 
PPT_AKUNTANSI_PAJAK_ATAS_ASET_TETAP.pptx
PPT_AKUNTANSI_PAJAK_ATAS_ASET_TETAP.pptxPPT_AKUNTANSI_PAJAK_ATAS_ASET_TETAP.pptx
PPT_AKUNTANSI_PAJAK_ATAS_ASET_TETAP.pptxalalfardilah
 
Membuat Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di dalam Kelas
Membuat Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di dalam KelasMembuat Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di dalam Kelas
Membuat Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di dalam KelasHardaminOde2
 
PEMIKIRAN POLITIK Jean Jacques Rousseau.pdf
PEMIKIRAN POLITIK Jean Jacques  Rousseau.pdfPEMIKIRAN POLITIK Jean Jacques  Rousseau.pdf
PEMIKIRAN POLITIK Jean Jacques Rousseau.pdfMMeizaFachri
 
Demonstrasi Kontekstual Modul 1.2. pdf
Demonstrasi Kontekstual  Modul 1.2.  pdfDemonstrasi Kontekstual  Modul 1.2.  pdf
Demonstrasi Kontekstual Modul 1.2. pdfvebronialite32
 
Edukasi Haji 2023 pembinaan jemaah hajii
Edukasi Haji 2023 pembinaan jemaah hajiiEdukasi Haji 2023 pembinaan jemaah hajii
Edukasi Haji 2023 pembinaan jemaah hajiiIntanHanifah4
 
AKSI NYATA Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di Kelas (1).pdf
AKSI NYATA Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di Kelas (1).pdfAKSI NYATA Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di Kelas (1).pdf
AKSI NYATA Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di Kelas (1).pdfTaqdirAlfiandi1
 
adap penggunaan media sosial dalam kehidupan sehari-hari.pptx
adap penggunaan media sosial dalam kehidupan sehari-hari.pptxadap penggunaan media sosial dalam kehidupan sehari-hari.pptx
adap penggunaan media sosial dalam kehidupan sehari-hari.pptxmtsmampunbarub4
 
Karakteristik Negara Brazil, Geografi Regional Dunia
Karakteristik Negara Brazil, Geografi Regional DuniaKarakteristik Negara Brazil, Geografi Regional Dunia
Karakteristik Negara Brazil, Geografi Regional DuniaNadia Putri Ayu
 
polinomial dan suku banyak kelas 11..ppt
polinomial dan suku banyak kelas 11..pptpolinomial dan suku banyak kelas 11..ppt
polinomial dan suku banyak kelas 11..pptGirl38
 

Recently uploaded (20)

MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptx
MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptxMODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptx
MODUL 2 BAHASA INDONESIA-KELOMPOK 1.pptx
 
AKSI NYATA MODUL 1.2-1 untuk pendidikan guru penggerak.pptx
AKSI NYATA MODUL 1.2-1 untuk pendidikan guru penggerak.pptxAKSI NYATA MODUL 1.2-1 untuk pendidikan guru penggerak.pptx
AKSI NYATA MODUL 1.2-1 untuk pendidikan guru penggerak.pptx
 
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptx
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptxPanduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptx
Panduan Substansi_ Pengelolaan Kinerja Kepala Sekolah Tahap Pelaksanaan.pptx
 
Materi Kelas Online Ministry Learning Center - Bedah Kitab 1 Tesalonika
Materi Kelas Online Ministry Learning Center - Bedah Kitab 1 TesalonikaMateri Kelas Online Ministry Learning Center - Bedah Kitab 1 Tesalonika
Materi Kelas Online Ministry Learning Center - Bedah Kitab 1 Tesalonika
 
TPPK_panduan pembentukan tim TPPK di satuan pendidikan
TPPK_panduan pembentukan tim TPPK di satuan pendidikanTPPK_panduan pembentukan tim TPPK di satuan pendidikan
TPPK_panduan pembentukan tim TPPK di satuan pendidikan
 
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptx
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptxMateri Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptx
Materi Pertemuan 6 Materi Pertemuan 6.pptx
 
Materi power point Kepemimpinan leadership .ppt
Materi power point Kepemimpinan leadership .pptMateri power point Kepemimpinan leadership .ppt
Materi power point Kepemimpinan leadership .ppt
 
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docx
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docxModul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docx
Modul Ajar Bahasa Indonesia - Menulis Puisi Spontanitas - Fase D.docx
 
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptxDESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
DESAIN MEDIA PEMBELAJARAN BAHASA INDONESIA BERBASIS DIGITAL.pptx
 
MATERI 1_ Modul 1 dan 2 Konsep Dasar IPA SD jadi.pptx
MATERI 1_ Modul 1 dan 2 Konsep Dasar IPA SD jadi.pptxMATERI 1_ Modul 1 dan 2 Konsep Dasar IPA SD jadi.pptx
MATERI 1_ Modul 1 dan 2 Konsep Dasar IPA SD jadi.pptx
 
Topik 1 - Pengenalan Penghayatan Etika dan Peradaban Acuan Malaysia.pptx
Topik 1 - Pengenalan Penghayatan Etika dan Peradaban Acuan Malaysia.pptxTopik 1 - Pengenalan Penghayatan Etika dan Peradaban Acuan Malaysia.pptx
Topik 1 - Pengenalan Penghayatan Etika dan Peradaban Acuan Malaysia.pptx
 
PPT_AKUNTANSI_PAJAK_ATAS_ASET_TETAP.pptx
PPT_AKUNTANSI_PAJAK_ATAS_ASET_TETAP.pptxPPT_AKUNTANSI_PAJAK_ATAS_ASET_TETAP.pptx
PPT_AKUNTANSI_PAJAK_ATAS_ASET_TETAP.pptx
 
Membuat Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di dalam Kelas
Membuat Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di dalam KelasMembuat Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di dalam Kelas
Membuat Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di dalam Kelas
 
PEMIKIRAN POLITIK Jean Jacques Rousseau.pdf
PEMIKIRAN POLITIK Jean Jacques  Rousseau.pdfPEMIKIRAN POLITIK Jean Jacques  Rousseau.pdf
PEMIKIRAN POLITIK Jean Jacques Rousseau.pdf
 
Demonstrasi Kontekstual Modul 1.2. pdf
Demonstrasi Kontekstual  Modul 1.2.  pdfDemonstrasi Kontekstual  Modul 1.2.  pdf
Demonstrasi Kontekstual Modul 1.2. pdf
 
Edukasi Haji 2023 pembinaan jemaah hajii
Edukasi Haji 2023 pembinaan jemaah hajiiEdukasi Haji 2023 pembinaan jemaah hajii
Edukasi Haji 2023 pembinaan jemaah hajii
 
AKSI NYATA Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di Kelas (1).pdf
AKSI NYATA Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di Kelas (1).pdfAKSI NYATA Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di Kelas (1).pdf
AKSI NYATA Strategi Penerapan Kurikulum Merdeka di Kelas (1).pdf
 
adap penggunaan media sosial dalam kehidupan sehari-hari.pptx
adap penggunaan media sosial dalam kehidupan sehari-hari.pptxadap penggunaan media sosial dalam kehidupan sehari-hari.pptx
adap penggunaan media sosial dalam kehidupan sehari-hari.pptx
 
Karakteristik Negara Brazil, Geografi Regional Dunia
Karakteristik Negara Brazil, Geografi Regional DuniaKarakteristik Negara Brazil, Geografi Regional Dunia
Karakteristik Negara Brazil, Geografi Regional Dunia
 
polinomial dan suku banyak kelas 11..ppt
polinomial dan suku banyak kelas 11..pptpolinomial dan suku banyak kelas 11..ppt
polinomial dan suku banyak kelas 11..ppt
 

HUKUM GRAVITASI NEWTON

  • 1. ASTRONOMI 1. Hukum Gravitasi Newton - Dapat menjelaskan tentang gerak benda langit melalui interaksi gaya tarik menarik Newton - Dapat menjelaskan tentang hukum kekekalan energi Gaya dan Medan Gravitasi : Hukum Gravitasi Newton, Hukum Kepler, Kecepatan Satelit Mengelilingi Bumi, Pengukuran Konstanta Universal, Energi Potensial 1:20 AM Gaya dan Medan Gravitasi : Hukum Gravitasi Newton, Hukum Kepler, Kecepatan Satelit Mengelilingi Bumi, Pengukuran Konstanta Universal, Energi Potensial - Pada bab ini, Anda akan diajak untuk dapat menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik dengan cara menganalisis keteraturan gerak planet dalam tata surya berdasarkan Hukum-Hukum Newton. Gambar dibawah ini merupakan gambar orrery, yaitu suatu model mekanik tata surya yang tertata teratur. Semua benda yang berada di alam semesta telah diatur oleh Tuhan Yang Maha Kuasa agar selalu beredar teratur menurut orbitnya masing-masing. Gambar 1. Orrery. (Wikimedia Commons) Dalam Fisika, gaya yang berperan penting menjaga keteraturan gerak planet-planet dan interaksi antarbenda ini disebut gaya gravitasi. Gaya gravitasi ini sangat sulit diamati, jika massa objek pengamatannya jauh lebih kecil daripada massa planet-planet. Akibatnya, Anda akan sangat sulit mengetahui berapa besar gaya gravitasi yang terjadi antara Anda dan benda-benda di sekitar Anda. Namun, Anda akan dapat dengan mudah menentukan besar gaya gravitasi yang tercipta antara Bumi dan Bulan. Dalam pembahasan materi Bab ini, Anda akan mempelajari tentang gaya gravitasi dengan lebih rinci, melalui hukum-hukum yang dinyatakan oleh Johannes Kepler dan Isaac Newton.
  • 2. A. Hukum-Hukum Kepler Ilmu perbintangan atau astronomi telah dikenal oleh manusia sejak beribu-ribu tahun yang lalu. Sejak dahulu, gerakan bintang-bintang dan planet yang terlihat bergerak relatif terhadap Bumi telah menarik perhatian para ahli astronomi sehingga planet-planet dan bintang-bintang tersebut dijadikan sebagai objek penyelidikan. Hasil penyelidikan mereka mengenai pergerakan planet-planet dan bintang tersebut, kemudian dipetakan ke dalam suatu bentuk model alam semesta. Dalam perkembangannya, beberapa model alam semesta telah dikenalkan oleh para ahli astronomi. Sebuah model alam semesta yang dikenalkan oleh Ptolomeus sekitar 140 Masehi, menyatakan bahwa Bumi berada di pusat alam semesta. Matahari dan bintang-bintang bergerak mengelilingi Bumi dalam lintasan lingkaran besar yang terdiri atas lingkaran-lingkaran kecil (epicycle). Model alam semesta Ptolomeus ini berdasarkan pada pengamatan langsung gerakan relatif bintang dan planet-planet yang teramati dari Bumi. Model alam semesta Ptolomeus ini disebut juga model geosentris. Pada 1543 Masehi, Copernicus mengenalkan model alam semesta yang disebut model Copernicus. Pada model ini, Matahari dan bintang-bintang lainnya diam, sedangkan planet-planet (termasuk Bumi) bergerak mengelilingi Matahari. Hal ini dituliskannya melalui buku yang berjudul De revolutionibus orbium coelestium (Mengenai revolusi orbit langit). Model Copernicus ini disebut juga model heliosentris. Model alam semesta selanjutnya berkembang dari model heliosentris. Tycho Brahe, seorang astronom Denmark, berhasil membuat atlas bintang modern pertama yang lengkap pada akhir abad ke–16. Model alam semesta yang dibuat oleh Tycho Brahe ini dianggap lebih tepat dibandingkan dengan model-model yang terdahulu karena model ini berdasarkan pada hasil pengamatan dan pengukuran posisi bintang-bintang yang dilakukannya di observatorium. Observatorium yang dibangun oleh Tycho Brahe ini merupakan observatorium pertama di dunia. Penelitian Tycho Brahe ini, kemudian dilanjutkan oleh Johannes Kepler. Melalui data dan catatan astronomi yang ditinggalkan oleh Tycho Brahe, Kepler berhasil menemukan tiga hukum empiris tentang gerakan planet. Hukum Kepler tersebut dinyatakan sebagai berikut. 1. Hukum Pertama Kepler
  • 3. Setiap planet bergerak pada lintasan elips dengan Matahari berada pada salah satu titik fokusnya. Gambar 2. Lintasan planet mengitari Matahari berbentuk elips. 2. Hukum Kedua Kepler Garis yang menghubungkan Matahari dengan planet dalam selang waktu yang sama menghasilkan luas juring yang sama. Gambar 3. Luas juringyang dihasilkan planet dalam mengelilingi Matahari adalah sama untuk selang waktu yang sama. 3. Hukum Ketiga Kepler Kuadrat waktu edar planet (periode) berbanding lurus dengan pangkat tiga jarak planet itu dari Matahari. (1-1) dengan : T = periode planet mengelilingi Matahari, dan r = jarak rata-rata planet terhadap Matahari. Percobaan Fisika Sederhana 1 :
  • 4. Anda dapat membuat gambar sebuah elips dengan cara menancapkan dua jarum atau dua paku payung pada kertas atau papan, kemudian menghubungkannya dengan ikatan benang. Ikatan benang ini digunakan untuk mengatur pensil Anda, seperti yang ditunjukkan pada gambar. Kedua jarum merupakan titik fokus elips, jarak a dinamakan sumbu semimayor, dan jarak b dinamakan sumbu semiminor. Contoh Soal 1 : Jika perbandingan jarak planet X ke Matahari dengan jarak Bumi ke Matahari 9 : 1, hitunglah waktu yang dibutuhkan oleh planet X untuk satu kali mengedari Matahari. Kunci Jawaban : Diketahui rx : rb = 9 : 1 Tokoh Fisika : Johannes Kepler (1571–1630)
  • 5. Johannes Kepler adalah seorang pakar matematika dan astronomi yang berasal dari Jerman. Berkat kesungguhannya dalam melakukan penelitian, ia berhasil menemukan Hukum Kepler mengenai bentuk lintasan atau orbit planet-planet. Sumber: Jendela Iptek, 1997 B. Gaya Gravitasi 1. Hukum Gravitasi Newton Gejala munculnya interaksi yang berupa gaya tarik-menarik antarbenda yang ada di alam ini disebut gaya gravitasi. Setiap benda di alam ini mengalami gaya gravitasi. Jika Anda sedang duduk di kursi, sedang berjalan, atau sedang melakukan kegiatan apapun, terdapat gaya gravitasi yang bekerja pada Anda. Gaya gravitasi merupakan gaya interaksi antar benda. Pernahkah Anda bertanya kenapa gaya gravitasi yang Anda alami tidak menyebabkan benda-benda yang terdapat di sekitar Anda tertarik ke arah Anda, atau sebaliknya? Di alam semesta, gaya gravitasi menyebabkan planet-planet, satelit- satelit, dan benda-benda langit lainnya bergerak mengelilingi Matahari dalam sistem tata surya dalam lintasan yang tetap.
  • 6. Gambar 4. Gaya gravitasi mengikat planetplanet dan benda langit lainnya untuk tetap beredar menurut orbitnya. (solarsystem.nasa.gov) Isaac Newton adalah orang pertama yang mengemukakan gagasan tentang adanya gaya gravitasi. Menurut cerita, gagasan tentang gaya gravitasi ini diawali dari pengamatan Newton pada peristiwa jatuhnya buah apel dari pohonnya. Kemudian, melalui penelitian lebih lanjut mengenai gerak jatuhnya benda-benda, ia menyimpulkan bahwa apel dan setiap benda jatuh karena tarikan Bumi. Menurut Newton, gaya gravitasi antara dua benda merupakan gaya tarik-menarik yang berbanding lurus dengan massa setiap benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara benda tersebut. Secara matematis, pernyataan mengenai gaya gravitasi tersebut dituliskan sebagai berikut. (1-2) dengan : F = gaya gravitasi (N), G = konstanta gravitasi = 6,672 × 10–11 m3/kgs2, dan r = jarak antara pusat massa m1 dan m2 (m).
  • 7. Gambar 5. Gaya gravitasi adalah gaya yang ditimbulkan karena adanya dua benda bermassa m yang terpisah sejauh r. Catatan Fisika : Ketika besaran vektor hanya menyatakan nilainya saja, besaran vektor tersebut harus dituliskan secara skalar, seperti terlihat pada contoh soal. Contoh Soal 2 : Tiga benda homogen masing-masing bermassa 2 kg, 3 kg, dan 4 kg, berturut-turut terletak pada koordinat (0, 0), (4, 0), dan (0, 4) dalam sistem koordinat Cartesius dengan satuan meter. Tentukanlah: a. gaya gravitasi antara benda 2 kg dan 3 kg, b. gaya gravitasi antara benda 2 kg dan 4 kg, dan c. gaya gravitasi total pada benda 2 kg. Kunci Jawaban : Diketahui: m1 = 2 kg di (0, 0), m2 = 3 kg di (4, 0), dan m3 = 4 kg di (0, 4). a. Gaya gravitasi antara benda 2 kg dan 3 kg. F1 = 2,502 × 10–11 N
  • 8. b. Gaya gravitasi antara benda 2 kg dan 4 kg. F2 = 3,336 × 10–11 N c. Gaya gravitasi total pada benda 2 kg. Benda bermassa 2 kg mengalami dua gaya sekaligus, yaitu F1 dan F2, seperti terlihat pada gambar. Gaya gravitasi total pada benda 2 kg adalah resultan gaya F1 dan F2, yaitu : F = 4,170 × 10–11 N Tokoh Fisika : Sir Isaac Newton (1642–1727)
  • 9. Newton lahir di Woolsthrope, Lincolnshire pada 25 Desember 1642. Banyak teori yang telah dihasilkannya melalui kerja keras, ketekunan, dan ketelitiannya dalam menyelidiki fenomena yang terjadi di lingkungan sekitarnya. Salah satu teorinya yang paling terkenal adalah teori tentang gerak, yaitu Hukum Newton dan teori tentang gaya gravitasi universal. Bukunya yang sangat terkenal adalah Principia. Ia meninggal di Kengsinton pada 20 Maret 1727 dan dimakamkan secara kenegaraan di Westminster Abbey. (Sumber: we .hao.ucar.edu) Contoh Soal 3 : Dua benda masing-masing bermassa 6 kg dan 3 kg berjarak 30 cm. Berapakah besar gaya tarik- menarik antara kedua benda tersebut? Kunci Jawaban : Diketahui: m1 = 6 kg, m2 = 3 kg, dan r = 30 cm. F = 1,334 x 10−9 N Contoh Soal 4 :
  • 10. Tiga benda masing-masing bermassa mA = 4,5 kg, mB = 2 kg, mC = 8 kg kg terletak pada satu garis lurus. Berapakah besar gaya gravitasi yang dialami benda B yang terletak di antara benda A dan benda C, jika jarak AB = 30 cm dan jarak BC = 40 cm? Kunci Jawaban : Diketahui: mA = 4,5 kg, mB = 2 kg, mC = 8 kg, rAB = 30 cm, dan rBC = 40 cm. Sekarang akan ditunjukkan bahwa Hukum Gravitasi Newton menunjuk pada Hukum Ketiga Kepler untuk kasus khusus orbit lingkaran. Sebuah planet yang bergerak mengelilingi Matahari dengan kelajuan dalam orbit berjari-jari lingkaran mendapat gaya tarik dari Matahari yang arahnya ke pusat lingkaran sehingga planet tersebut memiliki percepatan sentripetal. Sesuai dengan Hukum Kedua Newton tentang gerak, didapatkan persamaan berikut. F = ma (1-3) Untuk orbit berbentuk elips, variabel jari-jari diganti dengan jarak rata-rata antara planet dan Matahari. 2. Medan Gravitasi Medan gravitasi adalah ruang yang masih dipengaruhi oleh gaya gravitasi. Besar medan gravitasi sama dengan gaya gravitasi setiap satuan massa. Secara matematis dituliskan sebagai berikut. (1-4) Dengan mengganti nilai F pada Persamaan (1–4) dengan persamaan gaya tarik gravitasi Persamaan (1–2), akan diperoleh :
  • 11. (1-5) Kuat medan gravitasi g sering disebut percepatan gravitasi dan merupakan besaran vektor. Apabila medan gravitasi tersebut ditimbulkan oleh lebih dari satu benda, kuat medan yang ditimbulkan oleh gaya-gaya tersebut pada suatu titik harus ditentukan dengan cara menjumlahkan vektor-vektor kuat medannya. Gambar 6. Di luar medan gravitasi Bumi, astronot dapat melayang di angkasa. (Wikimedia Commons) Contoh Soal 5 : Pada titik sudut A dan titik sudut B dari sebuah segitiga sama sisi ABC disimpan benda bermassa m1 dan m2 Jika m1 = m2 dan kuat medan gravitasi di titik C oleh salah satu benda adalah g, tentukanlah kuat medan gravitasi di titik C yang disebabkan kedua benda tersebut. Kunci Jawaban :
  • 12. Diketahui m1 = m2 dan ABC = segitiga sama sisi. Medan gravitasi dititik C merupakan resultan dari medan gravitasi yang diakibatkan oleh m1 dan m2, masing-masing sebesar g. Percepatan gravitasi di permukaan Bumi (jari-jari bumi = R) berbeda dengan percepatan gravitasi pada ketinggian tertentu (h) di atas permukaan Bumi. Jika percepatan gravitasi di permukaan Bumi g dan percepatan gravitasi pada ketinggian h di atas permukaan bumi ga , maka hubungannya dapat ditentukan dari persamaan : (1-6) sehingga menghasilkan persamaan : (1-7)
  • 13. Gambar 7. Percepatan gravitasi pada ketinggian h di atas permukaan Bumi. Contoh Soal 6 : Percepatan gravitasi pada suatu tempat di permukaan Bumi adalah 10 m/s2 Tentukanlah percepatan gravitasi di tempat yang memiliki ketinggian R dari permukaan Bumi (R adalah jari-jari bumi). Kunci Jawaban : Diketahui: gA = 10 m/s2, dan h = R. Percepatan gravitasi pada ketinggian R di atas permukaan Bumi adalah :
  • 14. Contoh Soal 7 : Dua benda bermassa masing-masing 4 kg dan 9 kg terpisah dengan jarak 10 m. Titik P berada pada garis hubung kedua benda. Jika medan gravitasi di titik P adalah nol, tentukanlah jarak titik P dari benda bermassa 4 kg. Kunci Jawaban : Diketahui: m1 = 4 kg, m2 = 9 kg, dan r = 10 m. Dari soal dapat digambarkan kedudukan titik P terhadap kedua benda. Agar medan gravitasi di titik P bernilai nol maka: g1 = g2 G dicoret dan hasilnya diakarkan sehingga diperoleh : 20 – r1 = 3r1 r1 = 5 m 3. Kecepatan Satelit Mengelilingi Bumi Sebuah satelit berada pada ketinggian h di atas permukaan Bumi yang memiliki jari-jari R. Satelit tersebut bergerak mengelilingi Bumi dengan kecepatan v.
  • 15. Gambar 8. Gaya gravitasi Bumi menghasilkanpercepatansentripetal yangmenahan satelit pada orbitnya. Satelit mendapatkan gaya gravitasi sebesar mga yang arahnya menuju pusat Bumi, ketika satelit bergerak melingkar mengitari Bumi. Gaya yang bekerja pada sebuah benda yang sedang bergerak melingkar dan arahnya menuju pusat lingkaran disebut gaya sentripetal. Melalui penurunan persamaan gerak melingkar, diperoleh persamaan berikut. Kecepatan satelit mengelilingi Bumi dapat dituliskan dengan persamaan : (1-8) Substitusikan besar g dari Persamaan (1–5) sehingga dihasilkan : (1-9) Dengan demikian, kecepatan satelit saat mengelilingi Bumi dapat dituliskan dalam bentuk persamaan : (1-10) Contoh Soal 8 :
  • 16. Sebuah satelit mengorbit Bumi pada jarak 3.600 km di atas permukaan Bumi. Jika jari-jari Bumi = 6.400 km, percepatan gravitasi dipermukaan Bumi g = 10 m/s2 dan gerak satelit dianggap melingkar beraturan, hitung kelajuan satelit dalam km/s. Kunci Jawaban : Satuan kelajuan yang diharapkan adalah km/s maka percepatan gravitasi di permukaan Bumi g harus diubah dulu dari m/s2 menjadi km/s2 dan diperoleh g = 0,01 km/s2. Kelajuan satelit mengorbit Bumi dapat dihitung dengan persamaan: 4. Pengukuran Konstanta Gravitasi Universal Nilai tetapan semesta G yang sebelumnya tidak dapat ditentukan oleh Newton, ditentukan melalui percobaan yang dilakukan oleh seorang ilmuwan Inggris bernama Henry Cavendish pada 1798 dengan ketelitian sebesar 99%. Percobaan yang dilakukan Cavendish menggunakan sebuah neraca yang disebut Neraca Cavendish. Neraca tersebut dapat mengukur besar gaya putar yang diadakan pada lengan gayanya. Gambar berikut adalah sketsa dari peralatan Cavendish yang digunakan untuk mengukur gaya gravitasi antara dua benda kecil.
  • 17. Gambar 9. Skema Neraca Cavendish. Untuk memahami prinsip kerja lengan gaya yang terdapat pada Neraca Cavendish, perhatikanlah Gambar 10 berikut. Gambar 10. Skema lengan gaya pada neraca Cavendish dan uraian gaya gravitasi yang bekerja pada kedua jenis bola. Dua bola kecil, masing-masing dengan massa m1, diletakkan di ujung batang ringan yang digantungkan pada seutas tali halus. Di samping bola-bola kecil tersebut, digantungkan bola-bola besar dengan massa m2 Apabila tali penggantung massa m1 dipuntir dengan sudut sebesar θ dan besar m2 , m1 serta jarak antara kedua massa itu (d ) diketahui, besarnya G dapat dihitung.
  • 18. Beberapa metode dan alat ukur telah dikembangkan oleh para ilmuwan untuk mendapatkan nilai konstanta gravitasi yang lebih akurat. Walaupun G adalah suatu konstanta Fisika pertama yang pernah diukur, konstanta G tetap merupakan konstanta yang dikenal paling rendah tingkat ketelitiannya. Hal ini disebabkan tarikan gravitasi yang sangat lemah sehingga dibutuhkan alat ukur yang sangat peka agar dapat mengukur nilai G dengan teliti. Hingga saat ini , nilai konstanta gravitasi universal G yang didapatkan oleh Cavendish, yaitu (6,70 ±0,48)× 10-11 Nm2/kg2 tidak jauh berbeda dengan nilai G yang didapat oleh para ilmuwan modern, yaitu 6,673 × 10-11 Nm2/kg2. Tabel 1. berikut memperlihatkan nilai konstanta gravitasi universal G yang dihasilkan oleh beberapa ilmuwan serta metode yang digunakannya. Tabel 1. Pengukuran G Pengamat Tahun Metode G (10-11 Nm2 /kg2) Cavendish 1798 Timbangan torsi, penyimpangan 6,754 Poynting 1891 Timbangan biasa 6,698 Boys 1895 Timbangan torsi, penyimpangan 6,658 Von Eotos 1896 Timbangan torsi, penyimpangan 6,65 Heyl 1930 Timbangan torsi, periode Emas 6,678 Platinum 6,664 Kaca 6,674 Zahrandicek 1933 Timbangan torsi, resonansi 6,659 Heyl dan Chrzanowski 1942 Timbangan torsi, periode 6,673 Luter dan Towler 1982 Timbangan torsi, periode 6,6726 Sumber : Fisika Universitas, 2000 5. Energi Potensial Gravitasi Gaya gravitasi Bumi yang bekerja pada benda bermassa m yang terletak pada suatu titik di luar Bumi diberikan oleh persamaan : Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya F mengarah ke pusat Bumi. Usaha yang dihasilkan oleh gaya gravitasi jika benda bergerak langsung dari atau menuju pusat Bumi dari r = r1 ke r = r2 diberikan oleh :
  • 19. Dengan membandingkan persamaan : maka definisi yang tepat untuk energi potensial gravitasi adalah : (1-11) Tanda negatif menyatakan bahwa untuk membawa benda bermassa m ke tempat jauh tak terhingga dibutuhkan usaha atau energi sebesar : Contoh Soal 9 : Dua benda bermassa m dan 3m dipisahkan oleh suatu jarak a. Tentukan Energi potensial gravitasi sistem. Kunci Jawaban : Diketahui: m = m, M = 3m, r = a Energi potensial gravitasi : Gambar 11. Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi ketika sebuah benda bergerak dari r1 ke r2. Usaha yang dilakukan oleh gaya gravitasi tersebut adalah sama, tidak bergantung pada bentuk lintasannya (lurus atau lengkung).
  • 20. Catatan Fisika : 6. Kecepatan Lepas dari Bumi Apakah mungkin sebuah benda yang digerakkan atau ditembakkan vertikal ke atas tidak kembali ke Bumi? Jika mungkin terjadi, berapa kecepatan minimum benda tersebut saat di tembakkan agar terlepas dari pengaruh gravitasi Bumi? Untuk menjawab pertanyaan tersebut, perhatikanlah gambar sebuah roket yang sedang lepas landas pada Gambar 12 berikut. Gambar 12. Sebuah roket lepas landas dari permukaanBumi (posisi 1) dengankecepatan v1menujuorbit (posisi 2). Jika resultan gaya luar yang bekerja pada benda sama dengan nol, energi mekanik benda kekal. Secara matematis, Hukum Kekekalan Energi Mekanik dirumuskan :
  • 21. EP1 + EK1 = EP2 + EK2 (1-12) Agar roket lepas dari pengaruh gravitasi Bumi maka EP2 = 0, sedangkan kecepatan minimum roket diperoleh jika EK2 = 0. Dengan demikian, akan dihasilkan persamaan: Oleh karena : maka diperoleh persamaan kecepatan minimum roket agar dapat lepas dari gravitasi Bumi sebagai berikut : (1-13) dengan : r1 = jarak titik 1 ke pusat massa M, r2 = jarak titik 2 ke pusat massa M, v1 = kecepatan benda di titik 1, dan v2 = kecepatan benda di titik (2). Diasumsikan jarak titik 1 ke pusat massa sama dengan jari-jari Bumi (r1 = R). Contoh Soal 10 :
  • 22. Sebuah roket bermassa m ditembakkan vertikal dari permukaan Bumi. Tentukan kecepatan minimum roket ketika ditembakkan agar mencapai ketinggian maksimum R dari permukaan Bumi jika massa Bumi M dan jari-jari Bumi R. Kunci Jawaban : Pada saat roket mencapai ketinggian maksimum R, kecepatan roket v2 = 0. Dengan menggunakan persamaan Hukum Kekekalan Energi dan memasukkan harga v1 = v, v2 = 0, r1 = R dan r2 = R + R = 2R maka diperoleh : Contoh Soal 11 : Berapakah kecepatan minimum sebuah roket yang diluncurkan vertikal ke atas agar terlepas dari pengaruh gravitasi Bumi? Kunci Jawaban : Diketahui: G = 6,67 × 10–11 m3/kgs2, M = 5,97 × 1024 kg, dan R = 6,38 × 106m.
  • 23. Contoh Soal 12 : Jarak antara Matahari dan Bumi adalah 1,5 × 108 km, sedangkan jarak antara Matahari dan Neptunus adalah 4,5 × 109 km. Periode Neptunus mengelilingi Matahari adalah 165 tahun dan massa Neptunus adalah 18 kali massa Bumi. Jika besar gaya gravitasi pada Bumi oleh Matahari adalah F dan kelajuan Bumi mengelilingi Matahari adalah v, gaya gravitasi pada Neptunus oleh Matahari serta kelajuan Neptunus adalah .... Kunci Jawaban : Diketahui: rB = 1,5 × 108 km, rN = 4,5 × 109 km, rN = 30 rB, TN = 165 tahun, dan mN = 18 mB. Gaya gravitasi pada planet oleh Matahari: Perbandingan gaya gravitasi Neptunus dengan Bumi. Kecepatan orbit planet :
  • 24. Perbandingan kecepatan orbit Bumi dengan Neptunus: Jawab: b
  • 25. 2. Hukum Gravitasi Newton – Dapat menjelaskan Pasang surut – Dapat menurunkan gaya pasang surut dan keterkaitannya dengan fase bulan GERHANA MATAHARI, GERHANA BULAN DAN PASANG SURUT  Gerhana Matahari Gerhana matahari akan terjadi ketika bulan berada diantara bumi dan matahari sehingga menghalangi cahaya bulan dari matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi cahaya Matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari Bumi lebih dekat dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer.Gerhana matahari terdiri dari tiga jenis, yaitu gerhana matahari total, gerhana matahari sebagian dan gerhana matahari cicin. Yang dimaksud demngan gerhana matahari total adalah ketika piringan matahari tertutupi seluruhnya oleh piringan bulan. Ketika itu, piringan matahari akan sama besarnya dengan piringan bulan yang akan berubah besarnya sesuai dengan jarak masing-masing antara bumi dan matahari atau bumi dan bulan. Gerhana matahari sebagian adalah bila bulan menutupi sebagian dari bagian matahari. Kalau gerhana matahri cincin itu berarti bulan hanya menutupi sebagian dari matahari karena ukuran bulan yang lebih kecil dari ukuran matahari. Matahari yang tidak ditutupi oleh bulan akan ada di sekeliling bulan dan tampak menyerupai bentuk sebuah cincin yang berkilau dan bercahaya. Kejadian gerhana matahari ini tidak akan berlangsung lama karena tidak akan mungkin melebihi waktu 7 menit 40 detik. Ketika gerhana Matahari, orang dilarang melihat ke arah Matahari dengan mata telanjang karena hal ini dapat merusakkan mata secara permanen dan mengakibatkan kebutaan.  Gerhana Bulan gerhana bulan akan terjadi jika bulan ditutupi oleh bayangan bumi ketika bumi posisinya berada di antara bulan dan matahari dia antara satu garis lurus yang sama. Jika terjadi demikian, maka sinar matahari yang seharusnya sampai ke bulan terhalang oleh bumi. Kemiringan bidang orbit bulan terhadap bidang ekliptika tidak selalu membuat terjadinya gerhana bulan. Perpotongan bidang ekliptika dengan bidang orbit bulan akan mengakibatkan dengan dua titik potong (node)., yaitu bulan memotong ekliptika. Untuk bergerak dari titik oposisi satu ke posisis yang lainnya, bulan memerlukan waktu selama 29, 53 hari. Dengan demikian, seharusnya jika ada gerhana bulan, maka gerhana matahari akan terjadi juga karena kedua node terletak pada garis yang sama yang menghubungkan matahari dan bumi. Macam-macam Gerhana bulan Berdasarkan keadaan saat fase puncak gerhana, Gerhana bulan dapat dibedakan menjadi: 1. Gerhana bulan Total Jika saat fase gerhana maksimum gerhana, keseluruhan Bulan masuk ke dalam bayangan inti / umbra Bumi,maka gerhana tersebut dinamakan Gerhana bulan total. Gerhana bulan total ini maksimum durasinya bisa mencapai lebih dari 1 jam 47 menit. 2. Gerhana bulan Sebagian Jika hanya sebagian Bulan saja yang masuk ke daerah umbra Bumi, dan sebagian lagi berada dalam bayangan tambahan / penumbra Bumi pada saat fase maksimumnya, maka gerhana tersebut dinamakan Gerhana bulan sebagian.
  • 26. 3. Gerhana bulan Penumbral Total Pada Gerhana bulan jenis ke- 3 ini, seluruh Bulan masuk ke dalam penumbra pada saat fase maksimumnya. Tetapi tidak ada bagian Bulan yang masuk ke umbra atau tidak tertutupi oleh penumbra. Pada kasus seperti ini, Gerhana bulannya kita namakan Gerhana bulan penumbral total. 4. Gerhana bulan Penumbral Sebagian Dan Gerhana bulan jenis terakhir ini, jika hanya sebagian saja dari Bulan yang memasuki penumbra, maka Gerhana bulan tersebut dinamakan Gerhana bulan penumbral sebagian. Gerhana bulan penumbral biasanya tidak terlalu menarik bagi pengamat. Karena pada Gerhana bulan jenis ini, penampakan gerhana hampir-hampir tidak bisa dibedakan dengan saat bulan purnama biasa. Sedangkan berdasarkanbentuknya, ada tiga tipe Gerhana bulan, yaitu:  Tipe t, atau Gerhana bulan total. Disini, bulan masuk seluruhnya ke dalam kerucutumbra bumi.  Tipe p, atau Gerhana bulan parsial, ketika hanya sebagian bulan yang masuk ke dalam kerucut umbra bumi.  Tipe pen,atau Gerhana bulan penumbra, ketika bulan masuk ke dalam kerucut penumbra, tetapi tidak ada bagian bulan yang masuk ke dalam kerucutumbra bumi.  PASANG SURUT 1. Definisi Pasang Surut Menurut Pariwono (1989), fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya muka laut secara berkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi. Sedangkan menurut Dronkers (1964) pasang surut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya tarik menarik dari benda-benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil. Pasang surut yang terjadi di bumi ada tiga jenis yaitu: pasang surut atmosfer (atmospheric tide), pasang surut laut (oceanic tide) dan pasang surut bumi padat (tide of the solid earth). Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari. 2. Teori Pasang Surut 2.1 Teori Kesetimbangan (Equilibrium Theory) Teori kesetimbangan pertama kali diperkenalkan oleh Sir Isaac Newton (1642-1727). Teori ini menerangkan sifat-sifat pasut secara kualitatif. Teori terjadi pada bumi ideal yang seluruh permukaannya ditutupi oleh air dan pengaruh kelembaman (Inertia) diabaikan. Teori ini menyatakan bahwa naik-turunnya
  • 27. permukaan laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut (King, 1966). Untuk memahami gaya pembangkit passng surut dilakukan dengan memisahkan pergerakan sistem bumi-bulan-matahari menjadi 2 yaitu, sistem bumi-bulan dan sistem bumi matahari. Pada teori kesetimbangan bumi diasumsikan tertutup air dengan kedalaman dan densitas yang sama dan naik turun muka laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut atau GPP (Tide Generating Force) yaitu Resultante gaya tarik bulan dan gaya sentrifugal, teori ini berkaitan dengan hubungan antara laut, massa air yang naik, bulan, dan matahari. Gaya pembangkit pasut ini akan menimbulkan air tinggi pada dua lokasi dan air rendah pada dua lokasi (Gross, 1987). 2.2 Teori Pasut Dinamik (Dynamical Theory) Pond dan Pickard (1978) menyatakan bahwa dalam teori ini lautan yang homogen masih diasumsikan menutupi seluruh bumi pada kedalaman yang konstan, tetapi gaya-gaya tarik periodik dapat membangkitkan gelombang dengan periode sesuai dengan konstitue-konstituennya. Gelombang pasut yang terbentuk dipengaruhi oleh GPP, kedalaman dan luas perairan, pengaruh rotasi bumi, dan pengaruh gesekan dasar. Teori ini pertama kali dikembangkan oleh Laplace (1796-1825). Teori ini melengkapi teori kesetimbangan sehingga sifat-sifat pasut dapat diketahui secara kuantitatif. Menurut teori dinamis, gaya pembangkit pasut menghasilkan gelombang pasut (tide wive) yang periodenya sebanding dengan gaya pembangkit pasut. Karena terbentuknya gelombang, maka terdapat faktor lain yang perlu diperhitungkan selain GPP. Menurut Defant (1958), faktor-faktor tersebut adalah : • Kedalaman perairan dan luas perairan • Pengaruh rotasi bumi (gaya Coriolis) • Gesekan dasar Rotasi bumi menyebabkan semua benda yang bergerak di permukaan bumi akan berubah arah (Coriolis Effect). Di belahan bumi utara benda membelok ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan benda membelok ke kiri. Pengaruh ini tidak terjadi di equator, tetapi semakin meningkat sejalan dengan garis lintang dan mencapai maksimum pada kedua kutub. Besarnya juga bervariasi tergantung pada kecepatan pergerakan benda tersebut. Menurut Mac Millan (1966) berkaitan dengan dengan fenomeana pasut, gaya Coriolis mempengaruhi arus pasut. Faktor gesekan dasar dapat mengurangi tunggang pasut dan menyebabkan keterlambatan fase (Phase lag) serta mengakibatkan persamaan gelombang pasut menjadi non linier semakin dangkal perairan maka semaikin besar pengaruh gesekannya. 3. Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya pasang surut berdasarkan teori kesetimbangan adalah rotasi bumi pada sumbunya, revolusi bulan terhadap matahari, revolusi bumi terhadap matahari. Sedangkan berdasarkan teori dinamis adalah kedalaman dan luas perairan, pengaruh rotasi bumi (gaya coriolis), dan gesekan dasar. Selain itu juga terdapat beberapa faktor lokal yang dapat mempengaruhi pasut disuatu perairan seperti, topogafi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk, dan sebagainya, sehingga berbagai lokasi memiliki ciri pasang surut yang berlainan (Wyrtki, 1961). Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari (Priyana,1994) Bulan dan matahari keduanya memberikan gaya gravitasi tarikan terhadap bumi yang besarnya tergantung kepada besarnya masa benda yang saling tarik menarik tersebut. Bulan memberikan gaya tarik (gravitasi) yang lebih besar dibanding matahari. Hal ini disebabkan karena walaupun masa bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi. Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71%
  • 28. permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut terbentuk karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air yang menggelembung ini, yang mengakibatkan kenaikan dan penurunan permukaanlaut di wilayah pesisir secara periodik. Gaya tarik gravitasi matahari juga memiliki efek yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil. Daerah-daerah pesisir mengalami dua kali pasang dan dua kali surut selama periode sedikit di atas 24 jam (Priyana,1994) 4. Tipe Pasang Surut Perairan laut memberikan respon yang berbeda terhadap gaya pembangkit pasang surut,sehingga terjadi tipe pasut yang berlainan di sepanjang pesisir. Menurut Dronkers (1964), ada tiga tipe pasut yang dapat diketahui, yaitu : 1. Pasang surut diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi satu satu kali pasang dan satu kali surut. Biasanya terjadi di laut sekitar katulistiwa. 2. pasang surut semi diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang hampir sama tingginya. 3. pasang surut campuran. Yaitu gabungan dari tipe 1 dan tipe 2, bila bulan melintasi khatulistiwa (deklinasi kecil), pasutnya bertipe semi diurnal, dan jika deklinasi bulan mendekati maksimum, terbentuk pasut diurnal. Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu : 1.Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide) Merupakan pasut yang hanya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, ini terdapat di Selat Karimata 2.Pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide) Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang tingginya hampir sama dalam satu hari, ini terdapat di Selat Malaka hingga Laut Andaman. 3.Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide, Prevailing Diurnal) Merupakan pasut yang tiap harinya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut tetapi terkadang dengan dua kali pasang dan dua kali surut yang sangat berbeda dalam tinggi dan waktu, ini terdapat di Pantai Selatan Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat. 4.Pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide, Prevailing Semi Diurnal) Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari tetapi terkadang terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan memiliki tinggi dan waktu yang berbeda, ini terdapat di Pantai Selatan Jawa dan Indonesia Bagian Timur 5. Arus Pasut Gerakan air vertikal yang berhubungan dengan naik dan turunnya pasang surut, diiringi oleh gerakan air horizontal yang disebut dengan arus pasang surut. Permukaan air laut senantiasa berubah-ubah setiap saat karena gerakan pasut, keadaan ini juga terjadi pada tempat-tempat sempit seperti teluk dan selat, sehingga menimbulkan arus pasut(Tidal current). Gerakan arus pasut dari lautlepas yang merambat ke perairan pantai akan mengalami perubahan, faktor yang mempengaruhinya antara lain adalah berkurangnya kedalaman (Mihardja et,. al 1994). Menurut King (1962), arus yang terjadi di laut teluk dan laguna adalah akibat massa air mengalir dari permukaan yang lebih tinggi ke permukaan yang lebih rendah yang disebabkan oleh pasut. Arus pasang surut adalah arus yang cukup dominan pada perairan teluk yang memiliki karakteristik pasang (Flood) dan surut atau ebb. Pada waktu gelombang pasut merambat memasuki perairan dangkal, seperti muara sungai atau teluk, maka badan air kawasan ini akan bereaksi terhadap aksi dari perairan lepas. Pada daerah-daerah di mana arus pasang surut cukup kuat, tarikan gesekan pada dasar laut menghasilkan potongan arus vertikal, dan resultan turbulensi menyebabkan bercampurnya lapisan air bawah secara
  • 29. vertikal. Pada daerah lain, di mana arus pasang surut lebih lemah, pencampuran sedikit terjadi, dengan demikian stratifikasi (lapisan-lapisan air dengan kepadatan berbeda) dapat terjadi. Perbatasan antar daerah-daerah kontras dari perairan yang bercampur dan terstratifikasi seringkali secara jelas didefinisikan, sehingga terdapat perbedaan lateral yang ditandai dalam kepadatan air pada setiap sisi batas. 6. Pasang Surut di Perairan Indonesia Indonesia merupakan negara kepulauan yang dikelilingi oleh dua lautan yaitu Samudera Indonesia dan Samudera Pasifik serta posisinya yang berada di garis katulistiwa sehingga kondisi pasang surut, angin, gelombang, dan arus lautcukup besar. Hasil pengukuran tinggi pasang surut di wilayah laut Indonesia menunjukkan beberapa wilayah lepas laut pesisir daerah Indonesia memiliki pasang surut cukup tinggi. Gambar 15 memperlihatkan peta pasang surut wilayah lautan Indonesia. Dari gambar tersebut tampak beberapa wilayah lepaslaut pesisir Indonesia yang memiliki pasang surut cukup tinggi antara lain wilayah laut di timur Riau, laut dan muara sungai antara Sumatera Selatan dan Bangka, laut dan selat di sekitar pulau Madura, pesisir Kalimantan Timur, dan muara sungai di selatan pulau Papua (muara sungai Digul) (Sumotarto, 2003). Keadaan pasang surut di perairan Nusantara ditentukan oleh penjalaran pasang surut dari Samudra Pasifik dan Hindia serta morfologi pantai dan batimeri perairan yang kompleks dimana terdapat banyak selat, palung dan laut yang dangkal dan laut dalam. Keadaan perairan tersebut membentuk pola pasang surut yang beragam. Di Selat Malaka pasang surut setengah harian (semidiurnal) mendominasi tipe pasut di daerah tersebut. Berdasarkan pengamatan pasang surut di Kabil, Pulau Batam diperoleh bilangan Formzhal sebesar 0,69 sehingga pasang surut di Pulau Batam dan Selat Malaka pada umumnya adalah pasut bertipe campuran dengan tipe ganda yang menonjol. Pasang surut harian (diurnal) terdapat di Selat Karimata dan Laut Jawa. Berdasarkan pengamatan pasut di Tanjung Priok diperoleh bilangan Formzhal sebesar 3,80. Jadi tipe pasut di Teluk Jakarta dan laut Jawa pada umumnya adalah pasut bertipe tunggal. Tunggang pasang surut di perairan Indonesia bervariasi antara 1 sampai dengan 6 meter. Di Laut Jawa umumnya tunggang pasang surut antara 1 – 1,5 m kecuali di Selat madura yang mencapai 3 meter. Tunggang pasang surut 6 meter di jumpai di Papua (Diposaptono, 2007). DAFTAR ISI Daftar Isi …………………………………………………………… i
  • 30. BAB I Pendahuluan …………………………………………………………... 1 A. Latar belakang …………………………………………… 1 BAB II Isi dan Pembahasan …………………………………………………. 3 A. Gerhana Matahari …………………………………………. 3 1. Pengertian Gerhana Matahari …………………………. 3 2. Jenis –Jenis Gerhana Matahari ………………………….. 4 3. Mengamati Gerhana Matahari ………………………….. 4 B. Gerhana Bulan ………………………………………….. 5 1. Pengertian Gerhana Bulan …………………………. 5 2. Macam-macam Gerhana bulan …………………………. 6 3. Tipe-tipe Gerhana Bulan …………………………. 7 C. Pasang Surut …………………………………………… 7 1. Definisi Pasang Surut ………………………………….. 7 2. Teori Pasang Surut …………………………………. 8 3. Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut …………. 9 4. Tipe Pasang Surut ………………………………….. 10 5. Arus Pasut ………………………………………….. 11 6. Alat-alat Pengukuran Pasang Surut ………………… 13 7. Pasang Surut di Perairan Indonesia ………………… 14 BAB III Penutup …………………………………………………………. 15 A. Kesimpulan ………………………………………………….. 15 B. Saran ………………………………………………….. 15 Daftar Pustaka ………………………………………………….. 16 BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pada dasarnya pengertian ilmu Kealaman dasar (IKD) adalah suatu ilmu pembelajaran mengenai masalah alam dan isinya. IKD sebenarnya merupakan ilmu yang dapat dipelajari secara logis tetapi tetap realistis, membutuhkan evaluasi dan ekserimen untuk mengetahui benar atau tidaknya proses alamiah tersebut. Seperti contohnya apabila kita ingin mengetahui bagaimana proses pertumbuhan seekor ayam maka kita harus mengikuti dari ayam tersebut masih didalam telur sampai ayam itu menetas. Dalam konsepnya ilmu ini bisa dipelajari dengan mudah, dapat mempelajari apapun yang berkaitan dengan kealamiaan, seperti pertumbuhan makhluk hidup, tata surya, proses hujan dan lain-lain. IKD sebenarnya merupakan pembelajaran yang sangat luas karna membicarakan peristiwa alam yang nyata yang pada dasarnya berbeda satu dengan yang lainnya. Membutuhkan waktu yang cukup lama dalam proses pembentukan atau eksperimen.
  • 31. IKD merupakan suatu Ilmu pembelajaran tentang bagian dari kehidupan semesta ini dan melalui makalah ini, penulis membahas tentang Gerhana Matahari, Gerhana Bulan dan Pasang Surut. Gerhana Matahari merupakanGerhana Matahari adalah salah satu fenomena alam yang menakjubkan. Namun, berbeda dengan gerhana bulan, gerhana matahari berbahaya bila dilihat hanya dengan mata telanjang karena dapat merusak mata secara permanen yang mengakibatkan kebutaan. Pada dasarnya terjadinya gerhana matahari terjadi pada saat posisi bulan terletak di antara matahari dan bulan sehingga sebagian atau seluruh cahaya dari matahari tertutup oleh bulan. Walaupun matahari lebih besar dari bulan namun karena jarak bulan ke bumi lebih dekat dibandingkan dengan jarak matahari ke bumi yaitu sekitar 384.400 kilometer berbeda sangat jauh dibanding jarak matahari ke bumi yaitu sekitar 149.680.000 kilometer. Selain Gerhana Matahari dalam makalah ini membahas tentang Gerhana bulan. Gerhana bulan terjadi pada waktu bumi berada di antara bulan dan matahari, yaitu pada waktu bulan purnama dan bayang-bayang bumi menutup permukan bulan. Gerhana bulan dapat terlihat jelas kalau bulan tertutup oleh bayang-bayang umbra. Dalam peredaran mengelilingi bumi, ada kalanya bulan bergerak ke tengah-tengah daerah bayang- bayang umbra, sehingga bisa lebih dari dua jam berada dalam kegelapan. Dalam keadaan demikian terjadilah gerhana bulan total. Ada kalanya bulan hanya lewat dibagian tepi bayang-bayang umbra, sehingga permukaannya yang menjadi gelap hanya sebagian saja. Pada saat seperti ini yang terlihat adalah gerhana bulan sebagian Selain Gerhana Bulan yang dapat dilihat dengan mata telanjang, pasang surutpun dapat diamati pula. Bagi masyarakat pesisir pantai keadaan alam seperti pasang surut bukanlah hal yang langka tetapi biasa terlihat pada waktu-waktu tertentu. Pasang laut adalah naik atau turunnya posisi permukaan perairan atau samudera yang disebabkan oleh pengaruh gaya gravitasi bulan dan matahari. Pasang Naik merupakan keadaan permukaan air laut yang mengalami kenaikan dari keadaan biasanya.Pasang Surut merupakan keadaan permukaan air laut yang mengalami penurunan dari keadaan biasanya. Ada tiga sumber gaya yang saling berinteraksi: laut, matahari, dan bulan. Pasang laut menyebabkan perubahan kedalaman perairan dan mengakibatkan arus pusaran yang dikenal sebagai arus pasang, sehingga perkiraan kejadian pasang sangat diperlukan dalam navigasi pantai. Wilayah pantai yang terbenam sewaktu pasang naik dan terpapar sewaktu pasang surut, disebut mintakat pasang, dikenal sebagai wilayah ekologi laut yang khas. Periode pasang laut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Panjang periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit. BAB II ISI DAN PEMBAHASAN
  • 32. A. Gerhana Matahari 1. Pengertian Gerhana Matahari Gerhana mattahari terjadi pada waktu bulan berada di antara bumi dan matahari, yaitu pada waktu bulan mati, dan bayang-bayang bulan yang berbentuk kerucut menutupi permukaan bumi. Bayang-bayang bulan ada dua bagian, 1. umbra , Umbra adalah bagian yang gelap dan berbentuk kerucut yang puncaknya menuju ke bumi. Daerah yang berada dalam liputan umbra akan mengalami gerhana matahari total. 2. penumbra , Penumbra adalah bagian yang agak terang dan bentuknya makin jauh dari bulan semakin lebar. Daerah berada dalam liputan penumbra mengalami gerhana mattahari sebagian. Pada gerhana matahari total akan tampak cahaya korona matahari yang bentuknya seperti mahkota dan semburan gas dari permukaan matahari yang berwarna lebih merah. Gerhana Matahari terjadi ketika posisi bulan terletak di antara Bumi dan Matahari sehingga menutup sebagian atau seluruh cahaya Matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi cahaya Matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari Bumi lebih dekat dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer. Gerhana Matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu: gerhana Matahari total, gerhana Matahari sebagian, dan gerhana Matahari cincin. Sebuah gerhana Matahari dikatakan sebagai gerhana total apabila saat puncak gerhana, piringan Matahari ditutup sepenuhnya oleh piringan Bulan. Saat itu, piringan Bulan sama besar atau lebih besar dari piringan Matahari. Ukuran piringan Matahari dan piringan Bulan sendiri berubah-ubah tergantung pada masing-masing jarak Bumi-Bulan dan Bumi-Matahari. Gerhana sebagian terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan Matahari. Pada gerhana ini, selalu ada bagian dari piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan. Gerhana cincin terjadi apabila piringan Bulan (saat puncak gerhana) hanya menutup sebagian dari piringan Matahari. Gerhana jenis ini terjadi bila ukuran piringan Bulan lebih kecil dari piringan Matahari. Sehingga ketika piringan Bulan berada di depan piringan Matahari,tidakseluruh piringan Matahari akan tertutup oleh piringan Bulan. Bagian piringan Matahari yang tidak tertutup oleh piringan Bulan, berada di sekeliling piringan Bulan dan terlihat seperti cincin yang bercahaya. Gerhana Matahari tidak dapat berlangsung melebihi 7 menit 40 detik. Ketika gerhana Matahari, orang dilarang melihat ke arah Matahari dengan mata telanjang karena hal ini dapat merusakkan mata secara permanen dan mengakibatkan kebutaan. 2. Jenis –Jenis Gerhana Matahari Gerhana matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu gerhana matahari sebagian, gerhana matahari total dan gerhana matahari cincin.
  • 33. 1. Gerhana matahari sebagian. Gerhana matahari sebagian terjadi apabila hanya sebagian piringan matahari tertutup oleh piringan bulan (Saat puncak gerhana). Pada gerhana matahari sebagian ini, pasti masih ada bagian dari piringan matahari yang tidak tertutup oleh piringan bilan. 2. Gerhana matahari total. Gerhana matahari total terjadi apabila piringan matahari ditutup sepenuhnya oleh piringan bulan. Pada saat itu, pringan bulan sama besar atau lebih besar dibandingkan dengan piringan matahari. Ukuran piringan matahari dari piringan bulan itu sendiri selalu berubah-ubah tergantung pada masing-masing jarak bumi-matahari dan bumi- bulan. 3 Gerhana matahari cincin. Gerhana matahari cincin terjadi apabila piringan bulan pada saat puncak gerhana hanya menutup sebagian dari piringan matahari. Gerhana ini terjadi apabila piringan bulan lebih kecil dibandingkan dengan piringan bulan. Sehingga pada saat piringan bulan berada di depan piringan matahari tidak semua piringan matahari tertutup oleh piringan bulan. Hal ini yang membuat gerhana terlihat seperti cincin. 3. Mengamati Gerhana Matahari Melihat secara langsung ke fotosfer matahari (bagian cincin terang dari Matahari) walaupun hanya dalam beberapa detik dapat mengakibatkan kerusakan permanen retina mata karena radiasi tinggi yang tak terlihat yang dipancarkan dari fotosfer. Kerusakan yang ditimbulkan dapat mengakibatkan kebutaan. Mengamati gerhana Matahari membutuhkan pelindung mata khusus atau dengan menggunakan metode melihat secara tidak langsung. Kaca mata sunglasses tidak aman untuk digunakan karena tidak menyaring radiasi inframerah yang dapat merusak retina mata. Karena cepatnya peredaran Bumi mengitari matahari, gerhana matahari tak mungkin berlangsung lebih dari 7 menit dan 58 detik jadi jika ingin melihatnya lakukan sesegera mungkin. B. Gerhana Bulan 1. Pengertian Gerhana Bulan Gerhana bulan terjadi pada waktu bumi berada di antara bulan dan matahari, yaitu pada waktu bulan purnama dan bayang-bayang bumi menutup permukan bulan. Gerhana bulan dapat terlihatjelas kalau bulan tertutup oleh bayang-bayang umbra.Dalam peredaran mengelilingi bumi, ada kalanya bulan bergerak ke tengah-tengah daerah bayang-bayang umbra, sehingga bisa lebih dari dua jam berada dalam kegelapan. Dalam keadaan demikian terjadilah gerhana bulan total. Ada kalanya bulan hanya lewat dibagian tepi bayang-bayang umbra, sehingga permukaannya yang menjadi gelap hanya sebagian saja. Pada saat seperti ini yang terlihat adalah gerhana bulan sebagian. Gerhana bulan terjadi saat sebagian atau keseluruhan penampang bulan tertutup oleh bayangan bumi. Itu terjadi bila bumi berada di antara matahari dan bulan pada satu garis lurus yang sama, sehingga sinar Matahari tidak dapat mencapai bulan karena terhalangi oleh bumi.
  • 34. Dengan penjelasan lain, gerhana bulan muncul bila bulan sedang beroposisi dengan matahari. Tetapi karena kemiringan bidang orbit bulan terhadap bidang ekliptika, maka tidak setiap oposisi bulan dengan Matahari akan mengakibatkan terjadinya gerhana bulan. Perpotongan bidang orbit bulan dengan bidang ekliptika akan memunculkan 2 buah titik potong yang disebut node, yaitu titik di mana bulan memotong bidang ekliptika. Gerhana bulan ini akan terjadi saat bulan beroposisi pada node tersebut. Bulan membutuhkan waktu 29,53 hari untuk bergerakdarisatu titik oposisi ke titik oposisi lainnya. Maka seharusnya,jika terjadigerhana bulan, akan diikuti dengan gerhana Matahari karena kedua node tersebut terletak pada garis yang menghubungkan antara Matahari dengan bumi. Sebenarnya, pada peristiwa gerhana bulan, seringkali bulan masih dapat terlihat. Ini dikarenakan masih adanya sinar Matahari yang dibelokkan ke arah bulan oleh atmosfer bumi. Dan kebanyakan sinar yang dibelokkan ini memiliki spektrum cahaya merah. Itulah sebabnya pada saat gerhana bulan, bulan akan tampak berwarna gelap, bisa berwarna merah tembaga, jingga, ataupun coklat. Gerhana bulan dapat diamati dengan mata telanjang dan tidak berbahaya sama sekali. 2. Macam-macam Gerhana bulan Berdasarkan keadaan saat fase puncak gerhana, Gerhana bulan dapat dibedakan menjadi: 1. Gerhana bulan Total Jika saat fase gerhana maksimum gerhana, keseluruhan Bulan masuk ke dalam bayangan inti / umbra Bumi, maka gerhana tersebut dinamakan Gerhana bulan total. Gerhana bulan total ini maksimum durasinya bisa mencapai lebih dari 1 jam 47 menit. 2. Gerhana bulan Sebagian Jika hanya sebagian Bulan saja yang masuk ke daerah umbra Bumi, dan sebagian lagi berada dalam bayangan tambahan / penumbra Bumi pada saat fase maksimumnya, maka gerhana tersebut dinamakan Gerhana bulan sebagian. 3. Gerhana bulan Penumbral Total Pada Gerhana bulan jenis ke- 3 ini, seluruh Bulan masuk ke dalam penumbra pada saat fase maksimumnya. Tetapi tidak ada bagian Bulan yang masuk ke umbra atau tidak tertutupi oleh penumbra. Pada kasus seperti ini, Gerhana bulannya kita namakan Gerhana bulan penumbral total. 4. Gerhana bulan Penumbral Sebagian Dan Gerhana bulan jenis terakhir ini, jika hanya sebagian saja dari Bulan yang memasuki penumbra, maka Gerhana bulan tersebut dinamakan Gerhana bulan penumbral sebagian. Gerhana bulan penumbral biasanya tidak terlalu menarik bagi pengamat. Karena pada Gerhana bulan jenis ini, penampakan gerhana hampir-hampir tidak bisa dibedakan dengan saat bulan purnama biasa.
  • 35. 3. Tipe-tipe Gerhana Bulan ada tiga tipe Gerhana bulan, yaitu: 1. Tipe t, atau Gerhana bulan total. Disini, bulan masuk seluruhnya ke dalam kerucut umbra bumi. 2. Tipe p, atau Gerhana bulan parsial, ketika hanya sebagian bulan yang masuk ke dalam kerucut umbra bumi. 3. Tipe pen, atau Gerhana bulan penumbra, ketika bulan masuk ke dalam kerucut penumbra, tetapi tidak ada bagian bulan yang masuk ke dalam kerucut umbra bumi. C. Pasang Surut 1. Definisi Pasang Surut Menurut Pariwono (1989), fenomena pasang surut diartikan sebagai naik turunnya muka laut secara berkala akibat adanya gaya tarik benda-benda angkasa terutama matahari dan bulan terhadap massa air di bumi. Sedangkan menurut Dronkers (1964) pasang surut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitasi dan gaya tarik menarik dari benda- benda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil. Pasang surut yang terjadi di bumi ada tiga jenis yaitu: pasang surut atmosfer (atmospheric tide), pasang surut laut (oceanic tide) dan pasang surut bumi padat (tide of the solid earth). Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surutlaut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik airlaut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional dilaut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari. 2. Teori Pasang Surut 2.1 Teori Kesetimbangan (Equilibrium Theory) Teori kesetimbangan pertama kali diperkenalkan oleh Sir Isaac Newton (1642- 1727). Teori ini menerangkan sifat-sifat pasut secara kualitatif. Teori terjadi pada bumi ideal yang seluruh permukaannya ditutupi oleh air dan pengaruh kelembaman (Inertia) diabaikan. Teori ini menyatakan bahwa naik-turunnya permukaan laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut (King, 1966). Untuk memahami gaya pembangkit passng surut dilakukan dengan memisahkan pergerakan sistem bumi-bulan-matahari menjadi 2 yaitu, sistem bumi-bulan dan sistem bumi matahari. Pada teori kesetimbangan bumi diasumsikan tertutup air dengan kedalaman dan densitas yang sama dan naik turun muka laut sebanding dengan gaya pembangkit pasang surut
  • 36. atau GPP (Tide Generating Force) yaitu Resultante gaya tarik bulan dan gaya sentrifugal, teori ini berkaitan dengan hubungan antara laut, massa air yang naik, bulan, dan matahari. Gaya pembangkit pasut ini akan menimbulkan air tinggi pada dua lokasi dan air rendah pada dua lokasi (Gross, 1987). 2.2 Teori Pasut Dinamik (Dynamical Theory) Pond dan Pickard (1978) menyatakan bahwa dalam teori ini lautan yang homogen masih diasumsikan menutupi seluruh bumi pada kedalaman yang konstan, tetapi gaya-gaya tarik periodik dapat membangkitkan gelombang dengan periode sesuai dengan konstitue- konstituennya. Gelombang pasut yang terbentuk dipengaruhi oleh GPP, kedalaman dan luas perairan, pengaruh rotasi bumi, dan pengaruh gesekan dasar. Teori ini pertama kali dikembangkan oleh Laplace (1796-1825). Teori ini melengkapi teori kesetimbangan sehingga sifat-sifat pasut dapat diketahui secara kuantitatif. Menurut teori dinamis, gaya pembangkit pasut menghasilkan gelombang pasut (tide wive) yang periodenya sebanding dengan gaya pembangkit pasut. Karena terbentuknya gelombang, maka terdapat faktor lain yang perlu diperhitungkan selain GPP. Menurut Defant (1958), faktor-faktor tersebut adalah : • Kedalaman perairan dan luas perairan • Pengaruh rotasi bumi (gaya Coriolis) • Gesekan dasar Rotasi bumi menyebabkan semua benda yang bergerak di permukaan bumi akan berubah arah (Coriolis Effect). Di belahan bumi utara benda membelok ke kanan, sedangkan di belahan bumi selatan benda membelok ke kiri. Pengaruh ini tidak terjadi di equator, tetapi semakin meningkat sejalan dengan garis lintang dan mencapai maksimum pada kedua kutub. Besarnya juga bervariasi tergantung pada kecepatan pergerakan benda tersebut. Menurut Mac Millan (1966) berkaitan dengan dengan fenomeana pasut, gaya Coriolis mempengaruhiarus pasut. Faktor gesekan dasar dapat mengurangi tunggang pasut dan menyebabkan keterlambatan fase (Phase lag) serta mengakibatkan persamaan gelombang pasut menjadi non linier semakin dangkal perairan maka semaikin besar pengaruh gesekannya. 3. Faktor Penyebab Terjadinya Pasang Surut Faktor-faktor yang menyebabkan terjadinya pasang surut berdasarkan teori kesetimbangan adalah rotasi bumi pada sumbunya, revolusi bulan terhadap matahari, revolusi bumi terhadap matahari. Sedangkan berdasarkan teori dinamis adalah kedalaman dan luas perairan, pengaruh rotasi bumi (gaya coriolis), dan gesekan dasar. Selain itu juga terdapat beberapa faktor lokal yang dapat mempengaruhi pasut disuatu perairan seperti, topogafi dasar laut, lebar selat, bentuk teluk, dan sebagainya, sehingga berbagai lokasi memiliki ciri pasang surut yang berlainan (Wyrtki, 1961). Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surutlaut karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik airlaut ke arah bulan dan matahari dan menghasilkan dua
  • 37. tonjolan (bulge) pasang surut gravitasional dilaut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, yaitu sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari (Priyana,1994) Bulan dan matahari keduanya memberikan gaya gravitasi tarikan terhadap bumi yang besarnya tergantung kepada besarnya masa benda yang saling tarik menarik tersebut. Bulan memberikan gaya tarik (gravitasi) yang lebih besar dibanding matahari. Hal ini disebabkan karena walaupun masa bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi. Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71% permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut terbentuk karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air yang menggelembung ini, yang mengakibatkan kenaikan dan penurunan permukaan laut di wilayah pesisir secara periodik. Gaya tarik gravitasi matahari juga memiliki efek yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil. Daerah-daerah pesisir mengalami dua kali pasang dan dua kali surut selama periode sedikit di atas 24 jam (Priyana,1994) 4. Tipe Pasang Surut Perairan laut memberikan respon yang berbeda terhadap gaya pembangkit pasang surut,sehingga terjadi tipe pasut yang berlainan di sepanjang pesisir. Menurut Dronkers (1964), ada tiga tipe pasut yang dapat diketahui, yaitu : 1. Pasang surut diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi satu satu kali pasang dan satu kali surut. Biasanya terjadi di laut sekitar katulistiwa. 2. pasang surut semi diurnal. Yaitu bila dalam sehari terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang hampir sama tingginya. 3. pasang surut campuran. Yaitu gabungan dari tipe 1 dan tipe 2, bila bulan melintasi khatulistiwa (deklinasi kecil), pasutnya bertipe semi diurnal, dan jika deklinasi bulan mendekati maksimum, terbentuk pasut diurnal. Menurut Wyrtki (1961), pasang surut di Indonesia dibagi menjadi 4 yaitu : 1.Pasang surut harian tunggal (Diurnal Tide) Merupakan pasut yang hanya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, ini terdapat di Selat Karimata. 2.Pasang surut harian ganda (Semi Diurnal Tide) Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut yang tingginya hampir sama dalam satu hari, ini terdapat di Selat Malaka hingga Laut Andaman. 3.Pasang surut campuran condong harian tunggal (Mixed Tide, Prevailing Diurnal) Merupakan pasut yang tiap harinya terjadi satu kali pasang dan satu kali surut tetapi terkadang dengan dua kali pasang dan dua kali surut yang sangat berbeda dalam tinggi dan waktu, ini terdapat di Pantai Selatan Kalimantan dan Pantai Utara Jawa Barat. 4.Pasang surut campuran condong harian ganda (Mixed Tide, Prevailing Semi Diurnal) Merupakan pasut yang terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari tetapi terkadang terjadi satu kali pasang dan satu kali surut dengan memiliki tinggi dan waktu yang berbeda, ini terdapat di Pantai Selatan Jawa dan Indonesia Bagian Timur 5. Arus Pasut
  • 38. Gerakan air vertikal yang berhubungan dengan naik dan turunnya pasang surut, diiringi oleh gerakan air horizontal yang disebut dengan arus pasang surut. Permukaan air laut senantiasa berubah-ubah setiap saat karena gerakan pasut, keadaan ini juga terjadi pada tempat-tempat sempit seperti teluk dan selat, sehingga menimbulkan arus pasut(Tidal current). Gerakan arus pasut dari laut lepas yang merambat ke perairan pantai akan mengalami perubahan, faktor yang mempengaruhinya antara lain adalah berkurangnya kedalaman (Mihardja et,. al 1994). Menurut King (1962), arus yang terjadi di laut teluk dan laguna adalah akibat massa air mengalir dari permukaan yang lebih tinggi ke permukaan yang lebih rendah yang disebabkan oleh pasut. Aruspasang surut adalah arus yang cukup dominan pada perairan teluk yang memiliki karakteristik pasang (Flood) dan surut atau ebb. Pada waktu gelombang pasut merambat memasuki perairan dangkal, seperti muara sungai atau teluk, maka badan air kawasan ini akan bereaksi terhadap aksi dari perairan lepas. Pada daerah-daerah di mana arus pasang surut cukup kuat, tarikan gesekan pada dasar lautmenghasilkan potongan arus vertikal, dan resultan turbulensi menyebabkan bercampurnya lapisan air bawah secara vertikal. Pada daerah lain, di mana arus pasang surut lebih lemah, pencampuran sedikit terjadi, dengan demikian stratifikasi (lapisan-lapisan air dengan kepadatan berbeda) dapat terjadi. Perbatasan antar daerah-daerah kontras dari perairan yang bercampur dan terstratifikasi seringkali secara jelas didefinisikan, sehingga terdapat perbedaan lateral yang ditandai dalam kepadatan air pada setiap sisi batas. 6. Alat-alat Pengukuran Pasang Surut Beberapa alat prngukuran pasang surut diantaranya adalah sebagai berikut : 1.Tide Staff. Alat ini berupa papan yang telah diberi skala dalam meter atau centi meter. Biasanya digunakan pada pengukuran pasang surut di lapangan.Tide Staff (papan Pasut) merupakan alat pengukur pasut paling sederhana yang umumnya digunakan untuk mengamati ketinggian muka laut atau tinggi gelombang air laut. Bahan yang digunakan biasanya terbuat dari kayu, alumunium atau bahan lain yang di cat anti karat. Syarat pemasangan papan pasut adalah : 1.Saat pasang tertinggi tidak terendam air dan pada surut terendah masih tergenang oleh air 2.Jangan dipasang pada gelombang pecah karena akan bias atau pada daerah aliran sungai (aliran debit air). 3.Jangan dipasang didaerah dekat kapal bersandar atau aktivitas yang menyebabkan air bergerak secara tidak teratur 4.Dipasang pada daerah yang terlindung dan pada tempat yang mudah untuk diamati dan dipasang tegak lurus 5.Cari tempat yang mudah untuk pemasangan misalnya dermaga sehingga papan mudah dikaitkan 6.Dekat dengan bench mark atau titik referensi lain yang ada sehingga data pasang surut mudah untuk diikatkan terhadap titik referensi 7.Tanah dan dasar laut atau sungai tempat didirikannya papan harus stabil 8.Tempat didirikannya papan harus dibuat pengaman dari arus dan sampah
  • 39. 2.Tide gauge. Merupakan perangkat untuk mengukur perubahan muka laut secara mekanik dan otomatis. Alat ini memiliki sensor yang dapat mengukur ketinggian permukaan air laut yang kemudian direkam ke dalam komputer. Tide gauge terdiri dari dua jenis yaitu : •Floating tide gauge (self registering) Prinsip kerja alat ini berdasarkan naik turunnya permukaan air laut yang dapat diketahui melalui pelampung yang dihubungkan dengan alat pencatat (recording unit). Pengamatan pasut dengan alat ini banyak dilakukan, namun yang lebih banyak dipakai adalah dengan cara rambu pasut. •Pressure tide gauge (self registering) Prinsip kerja pressure tide gauge hampir sama dengan floating tide gauge, namun perubahan naik-turunnya air laut direkam melalui perubahan tekanan pada dasar laut yang dihubungkan dengan alat pencatat (recording unit). Alat ini dipasang sedemikian rupa sehingga selalu berada di bawah permukaan air laut tersurut, namun alat ini jarang sekali dipakai untuk pengamatan pasang surut. 3.Satelit. Sistem satelit altimetri berkembang sejak tahun 1975 saat diluncurkannya sistem satelit Geos-3. Pada saat ini secara umum sistem satelit altimetri mempunyai tiga objektif ilmiah jangka panjang yaitu mengamati sirkulasi lautan global, memantau volume dari lempengan es kutub, dan mengamati perubahan muka laut rata-rata (MSL) global. Prinsip Dasar Satelit Altimetri adalah satelit altimetri dilengkapi dengan pemancar pulsa radar (transmiter), penerima pulsa radar yang sensitif (receiver), serta jam berakurasi tinggi. Pada sistem ini, altimeter radar yang dibawa oleh satelit memancarkan pulsa-pulsa gelombang elektromagnetik (radar) kepermukaan laut. Pulsa-pulsa tersebut dipantulkan balik oleh permukaan laut dan diterima kembali oleh satelit. Prinsip penentuan perubahan kedudukan muka laut dengan teknik altimetri yaitu pada dasarnyasatelit altimetri bertugas mengukur jarak vertikal dari satelit ke permukaan laut. Karena tinggi satelit di atas permukaan ellipsoid referensi diketahui maka tinggi muka laut (Sea Surface Height atau SSH) saat pengukuran dapat ditentukan sebagai selisih antara tinggi satelit dengan jarak vertikal. Variasi muka laut periode pendek harus dihilangkan sehingga fenomena kenaikan muka laut dapat terlihat melalui analisis deret waktu (time series analysis). Analisis deret waktu dilakukan karena kita akan melihat variasi temporal periode panjang dan fenomena sekularnya. 7. Pasang Surut di Perairan Indonesia Indonesia merupakan negara kepulauan yang dikelilingi oleh dua lautan yaitu Samudera Indonesia dan Samudera Pasifik serta posisinya yang berada di garis katulistiwa sehingga kondisi pasang surut, angin, gelombang, dan arus laut cukup besar. Hasil pengukuran tinggi pasang surut di wilayahlaut Indonesia menunjukkan beberapa wilayah lepas laut pesisir daerah
  • 40. Indonesia memiliki pasang surut cukup tinggi. Gambar 15 memperlihatkan peta pasang surut wilayah lautan Indonesia. Dari gambar tersebut tampak beberapa wilayah lepas laut pesisir Indonesia yang memiliki pasang surut cukup tinggi antara lain wilayah laut di timur Riau, laut dan muara sungai antara Sumatera Selatan dan Bangka, laut dan selat di sekitar pulau Madura, pesisir Kalimantan Timur, dan muara sungai di selatan pulau Papua (muara sungai Digul) (Sumotarto, 2003). Keadaan pasang surut di perairan Nusantara ditentukan oleh penjalaran pasang surut dari Samudra Pasifik dan Hindia serta morfologi pantai dan batimeri perairan yang kompleks dimana terdapat banyak selat, palung dan laut yang dangkal dan laut dalam. Keadaan perairan tersebut membentuk pola pasang surut yang beragam. Di Selat Malaka pasang surut setengah harian (semidiurnal) mendominasi tipe pasut di daerah tersebut. Berdasarkan pengamatan pasang surut di Kabil, Pulau Batam diperoleh bilangan Formzhal sebesar 0,69 sehingga pasang surut di Pulau Batam dan Selat Malaka pada umumnya adalah pasut bertipe campuran dengan tipe ganda yang menonjol. Pasang surut harian (diurnal) terdapat di Selat Karimata dan Laut Jawa. Berdasarkan pengamatan pasut di Tanjung Priok diperoleh bilangan Formzhal sebesar 3,80. Jadi tipe pasut di Teluk Jakarta dan lautJawa pada umumnya adalah pasut bertipe tunggal. Tunggang pasang surut di perairan Indonesia bervariasi antara 1 sampai dengan 6 meter. Di Laut Jawa umumnya tunggang pasang surut antara 1 – 1,5 m kecuali di Selat madura yang mencapai 3 meter. Tunggang pasang surut 6 meter di jumpai di Papua (Diposaptono, 2007). BAB III PENUTUP A. Kesimpulan Dari pemaparan materi diatas dapat disimpulkan sebagai berikut:  Gerhana Matahari terjadi ketika posisi bulan terletak di antara Bumi danMatahari sehingga menutup sebagian atau seluruh cahaya Matahari. Walaupun Bulan lebih kecil, bayangan Bulan mampu melindungi cahaya Matahari sepenuhnya karena Bulan yang berjarak rata-rata jarak 384.400 kilometer dari Bumi lebih dekat dibandingkan Matahari yang mempunyai jarak rata-rata 149.680.000 kilometer.  Gerhana Matahari dapat dibagi menjadi tiga jenis yaitu: gerhana Matahari total, gerhana Matahari sebagian, dan gerhana Matahari cincin  Gerhana bulan terjadi saat sebagian atau keseluruhan penampang bulan tertutup oleh bayangan bumi. Itu terjadi bila bumi berada di antara matahari dan bulan pada satu garis lurus yang sama, sehingga sinar Matahari tidak dapat mencapai bulan karena terhalangi oleh bumi.
  • 41. Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. B. Saran Berdasarkan kesimpulan diatas maka ada beberapa saran yaitu:  Mengamati peristiwa alam seperti Gerhana Matahari, Gerhana Bulan maupun Pasang Surut merupakan suatu bentuk yang terjadi dialami. Sebagai manusia yang dikaruniai dengan berbagai kelebihan diantaranya kemampuan untuk mempelajari keadaan alam maka maka patutlah disyukuri.  Mempelajari suatu ilmu pengetahuan seperti contohnya IKD maka perlu dipelajari secara maksimal sehingga ilmu tersebut dapat terserap. DAFTAR PUSTAKA Defant, A. 1958. Ebb And Flow. The Tides of Earth, Air, and Water. The University of Michigan Press, Michigan. Diposaptono, S. 2007. Karakteristik Laut Pada KotaPantai.Direktorat Bina Pesisir, Direktorat Jendral Urusan Pesisir dan Pulau-pulau Kecil. Departemen Kelautan dan Perikanan. Jakarta. Dronkers, J. J. 1964. Tidal Computations in rivers and coastal waters. North-Holland Publishing Company. Amsterdam Gross, M. G.1990. Oceanography ; A View of Earth Prentice Hall, Inc. Englewood Cliff. New Jersey King, C. A. M. 1966. An Introduction to Oceanography. McGraw Hill Book Company, Inc. New York. San Francisco. Mac Millan, C. D. H. 1966. Tides. American Elsevier Publishing Company, Inc., New York Miharja, D. K., S. Hadi, dan M. Ali, 1994. Pasang Surut Laut. Kursus Intensive Oseanografi bagi perwira TNI AL. Lembaga Pengabdian masyarakat dan jurusan Geofisika dan Meteorologi. Institut Teknologi Bandung. Bandung. Pariwono, J.I. 1989. Gaya Penggerak Pasang Surut. Dalam Pasang Surut. Ed. Ongkosongo, O.S.R. dan Suyarso. P3O-LIPI. Jakarta. Hal. 13-23 Pickard, G. L. 1993. Descriptive Physical Oceanography. Pergamon Press. Oxford. Pond dan Pickard, 1978. Introductory to Dynamic Oceanography. Pergamon Press, Oxford Priyana, 1994. Studi pola Arus Pasang Surut di Teluk Labuhantereng Lombok. Nusa Tenggara Barat. Skripsi. Skripsi. Program Studi Ilmu dan Teknologi Kelautan, Fakultas Perikanandan Kelautan.Institut Pertanian Bogor Wyrtki, K. 1961. Phyical Oceanography of the South East Asian Waters. Naga Report Vol. 2 Scripps, Institute Oceanography, California.