Upload
astronomi-smansamar
View
287
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 1/53
Sabar NurohmanProdi Pendidikan IPA FMIPA UNY
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 2/53
DafatarDafatar IsiIsi Bumi dalam Bola
Langit Tata Surya
Sistem Bumi-Bulan
era anet anSatelit
Fisika Bintang
Evolusi Bintang Galaksi
Struktur Jagad Raya
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 3/53
BumiBumi dandan BolaBola LangitLangit Bumi dan Gerak Benda
Langit Kedudukan dalam bola
langit
Tata koordinat Bola Lan it
◦ Tata koordinat horizon
◦ Tata koordinat Ekuator
◦ Tata Koordinat Ekliptika
Perhitungan Waktu◦ Waktu sideris dan Waktu
Surya
◦ Waktu Standar
◦ Kalender
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 4/53
AstronomiAstronomi?? Astronomi yang secara
etimologi berarti “Ilmu Bintang”,adalah ilmu yang melibatkanpengamatan dan penjelasan
dan atmosfernya. Ilmu inimempelajari asal-usul, evolusi, sifatfisik dan kimiawi benda-benda
yang bisa dilihat di langit (dan diluar Bumi), juga proses yangmelibatkan mereka.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 5/53
ManfaatManfaat AstronomiAstronomi::1. Penunjuk Waktu:
Penentuan/perhitungan almanak, misalnya penentuan tanggal 1Ramadhan dan penentuan tanggal 1 syawal.
2. Penunjuk Arah:
Perhitungan/Patokan Arah bagi para nelayan tradisional. Dipakaiterutama pada malam hari, dengan berpatokan pada rasi bintang.
.
◦ Perhitungan kapan terjadinya pasang surut air laut.◦ Perhitungan musim tanam para petani. Di kalangan petani Jawa dikenal dengan
istilah "petungan mongso".
4. Untuk tujuan Penelitian:
Misalnya perhitungan manuver wahana antariksa voyager milik USA.Untuk bermanuver, harus dihitung kapan voyager bisa memasuki track/lintasandi sekitar sebuah planet, sehingga efek lontaran ketapel bisa dicapai untuk menuju lintasan tujuan berikutnya. Untuk keperluan seperti ini semua datalengkap astronomi mutlak diperlukan, seperti massa planet, radius planet,lintasan planet terhadap matahari, dsb.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 6/53
SejarahSejarah singkatsingkat pemikiranpemikiran manusiamanusia
tentangtentang bumibumi dandan langitlangit Abad VI SM, pemikir Yunani kuno
(Aristoteles, 35 SM dan Ptoleumeus 140 SM)berpandangan bahwa bumi merupakan bolayang diam dan merupakan pusat alam
Aristarchus (300 SM) menyatakan bahwamatahari sebagai pusat jagad raya, namun iakalah pamor dengan pandangan Aristoteles.
18 Abad kemudian, Tahun 1500 NicolasCopernicus mengemukakan pandanganheliosentris.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 7/53
LanjutanLanjutan:: SejarahSejarah…… Tycho Brahe (1546-1601) dengan data yang
dimilikinya menentang kembali pandanganheliosentris, karena dia tidak melihatfenomena paralaksis,
- , ,memanfaatkan data milik Tycho danmengolahnya secara matematis, iamemperkokoh gagasan heliosentris.
Pandangan heliosentris semakin hari semakinmenemukan bukti empiris maupunmatematis.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 8/53
BumiBumi dandan Gerak Gerak BendaBenda LangitLangit Gerak harian benda langit:
Gerak benda-benda langit dari timur kebarat selama +/- 24 jam dalam satu kali
kitaran.
Gerak harian tersebut merupakan efek
dari rotasi bumi
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 9/53
RotasiRotasi BumiBumi Bumi kita berputar seperti gasing. Gerak
putar Bumi pada sumbu putarnya inidinamakan gerak rotasi.
Untuk men elesaikan satu utaran satu
periode rotasi), dibutuhkan waktu 23 jam56 menit 4.1 detik. Gerak rotasi Bumi
inilah yang menyebabkan terjadinya siang
dan malam dan pergerakan semu benda-
benda langit.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 10/53
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 11/53
AkibatAkibat RotasiRotasi BumiBumi:: Gerak harian benda langit dari timur ke
barat (terbit di timur, terbenam di barat, danterjadinya pergantian siang malam).
Terjadi pepatan bumi di arah kutubnya
equator )
Efek coriolis:◦ pada arah angin.
◦ Perubahan arah ayunan bandul.
◦ Perubahan arah arus laut sepanjang equator bumi.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 12/53
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 13/53
RevolusiRevolusi BumiBumi Gerak bumi mengitari matahari disebut
gerak revolusi bumi. Bidang orbit bumi mengitari matahari
disebut bidang ekliptika.
Letaknya miring 23,5o terhadap bidangequator langit (perpanjangan bidangequator bumi).
Periode revolusi bumi = 365.25 hari.Gerak revolusi bumi disebut juga gerak tahunan bumi atau gerak annual.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 14/53
21 Juni: musim
panasSummer
Soltstice
23 Sept: Awal
musim gugur
21 Maret: Awal
musim semi
23 des:musim
dinginWinter
Soltstice
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 15/53
AkibatAkibat RevolusiRevolusi BumiBumi :: Pergantian musim
perbedaan lamanya siang dan malam Gerak semu tahunan matahari
Terlihatnya rasi bintang yang berbeda dari bulan
ke bulan Terjadinya paralaks bintang.
Terjadinya pergantian musim di permukaan bumi
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 16/53
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 17/53
Gerak Gerak PresesiPresesi Gerak presesi bumi
disebut juga gerak gasing
bumi, Maksudnya adalahperputaran sumbu rotasibumi mengedari sumbubidang ekliptika.
erio e gera presesibumi = 26.000 tahun.
Terjadi akibat kemiringansumbu bumi terhadapbidang ekliptika sebesar66o30’.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 18/53
GERAK PRESESI (GERAK GASING) SUMBU BUMI
PERIODE PRESESI (LINGKARAN PENUH) = 26.000 TAHUN
DAN NUTASI (GELOMBANG KECIL) = 19 TAHUN
Kutub Ekliptika
23,5o
Akibat gerak Presesi & Nutasi sumbu bumi:
pergeseran titik Hammal(titik Aries) ke arah barat (mundur) sekitar 50” /tahun
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 19/53
Gerak Gerak NutasiNutasi Lingkaran gerak presesi bumi tidak mulus,
melainkan bergelombang dengan periodegerak gelombangnya 19 tahun.
Gerak nutasi ter adi akibat en aruh bulan
yang berusaha menarik bumi ke bidangorbit bulan.
Bidang orbit bulan miring 5
o
12’ terhadapekliptika.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 20/53
KedudukanKedudukan dalamdalam BolaBola LangitLangitZenit
Meridian
Nazir
Horizon
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 21/53
PengamatPengamat didi KutubKutub UtaraUtaraKUL, Zenit
Ekuator Lan itv
Meridian
Polaris
Lingkaran
Diurnal
Ekliptika
KSL,Nazir
TB
23,50
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 22/53
Lingkaran Diurnal
PengamatPengamat didi KutubKutub SelatanSelatan
KSL, Zenit
KUL, Nazir
Ekuator Langit
BT
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 23/53
Ekuator Langit
PengamatPengamat didi EkuatorEkuator
KSLKUL
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 24/53
PengamatPengamat didi LintangLintang AntaraAntara
Horizon300
U S
Pengamat Berada padaposisi 300 lintang utara
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 25/53
Koordinat Horizon: tata koordinat yang menjadikan
Horizon sebagai titik acuan Koordinat Ekuator: tata koordinat yang menjadikan
ekuator langit sebagai acuan
oor nat pt a: ata oor nat yang men a anbidang edar matahari (ekliptika) sebagai acuan
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 26/53
Pada tata koordinat Horozon digunakan lingkaranHorozon sebagai lingkaran dasar dan titik utara sebagaititik asal (awal).
Kedudukan benda langit dinyatakan oleh dua koordinat,aitu:
Tinggi (t)/Altitud Azimut (A)
Tinggi benda langit menyatakan besarnya busur vertikal yang dihitung dari benda itu sampai ke Horizon
Azimut adalah busur pada Horizon yang dihitung dari titikasal ke arah timur sampai ke titik kaki bintang.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 27/53
Zenit
Meridian
R
Nazir
HorizonS U
R’
Keterangan:R : Kedudukan Bintang
RR’ : Tinggi Bintang(t)/Altitud
UR’ : Azimuth (A)RZ : Jarak Zenit (Z)Z= 900 - t
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 28/53
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 29/53
KelemahanKelemahan KoordinatKoordinat Horizon:Horizon: Tinggi bintang t selalu berubah (bersifat
sesaat), Kedudukan Horozon tergantung pada
letak eo rafis en amat
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 30/53
TataTata koordinatkoordinat EkliptikaEkliptika Ekliptika merupakan lingkaran besar yang
merupakan jalur pergerakan mataharipada bola langit selama satu tahun.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 31/53
Gerak revolusi bumi mengitari matahari (gerak tahunan bumi)
Periode = 365,25 hari
21 Maret
23 Sept.
22 Juni
22 Des.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 32/53
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 33/53
Koordinat ekliptika terdiri dari:◦
Bujur Astronomis Bintang (λ): busur padalingkaran ekliptika yang dihitung mulai darititik aries sampai ke perpotongan busur yang
Ekliptika yang melalui bintang yangbersangkutan.
◦ Lintang Astronomis (β): Busur yang
menghubungkan titik kaki bintang padalingkaran ekliptika (R’) sampai ke posisibintang (R)
PP bb d ld l k dk d EKl kEKl k
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 34/53
PosisiPosisi bintangbintang dalamdalam koordinatkoordinat EKliptikaEKliptika
KSL
U S
RR’
KSE
Ekuator Langit
HorizonA
Bidang
Ekliptika
LintangAstronomis = RR’
BujurAstronomis
bintang=AR’
23,50
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 35/53
TataTata KoordinatKoordinat EkuatorEkuator Lingkaran ekuator langit digunakan sebagai
lingkaran dasar dan titik vernal equnok/titik pertama aries sebagai titik asal.
Koordinat benda langit dinyatakan dengan
dari ekuator langit (Sudut Deklinasi/ “δ”) Koordinat berikutnya adalah besarnya busur
pada ekuator langit yang dihitung mulai dari
titik aries (A) arah ke timur sampai ke kakibintang di ekuator langit (R’): jarak inidinamakan ascensio recta (α).
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 36/53
Ascencio recta dinyatakan dalam jam (h)
atau derajat.◦ 1 h = 150
P i iP i i bibi d ld l k dik di EkEk
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 37/53
PosisiPosisi bintangbintang dalamdalam koordinatkoordinat EkuatorEkuator
KSL
U S
B
RR’
Ekuator Langit
Horizon
TA
Bidang
Ekliptika
Deklinasi = RR’
Ascenciorecta=ATR’23,5
0
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 38/53
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 39/53
PenentuanPenentuan WaktuWaktu Penentuan waktu yang digunakan dalam
aktivitas manusia bersumber pada duafenomena gerak:◦ Hari : ditentukan berdasarkan rotasi bumi
a rotas ag men a am, satu am ag
dalam 60 menit, dan satu menit dibagi dalam 60detik
◦ Tahun : ditentukan berdasarkan periode
revolusi bumi mengelilingi matahari. 1 kali revolusi dibagi dalam 12 bulan (terdiri dari 4
musim.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 40/53
WaktuWaktu siderissideris dandan waktuwaktu suryasurya Ada tiga jenis perhitungan waktu:
◦
WaktuVernal aquinox (VE) atau titik aries◦ Waktu Surya nampak (waktu surya benar),
◦ Waktu Sur a rertata
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 41/53
WaktuWaktu SuryaSurya BenarBenar (h)(h) Waktu surya benar ditentukan oleh
kedudukan sebenarnya matahari di bolalangit
Hari sur a benar dimulai ketika matahari
mencapai meridian bawah, sehingga saatitu waktu surya benar menunjukan pukul
0.00
Satu hari surya benar dibagi dalam 24 jam
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 42/53
WaktuWaktu SiderisSideris ((θθ)) Waktu yang menggunakan vernal
Equinox/titik aries sebagai acuannya Satu hari sideris= 23 jam, 56 menit, 4,091
detik
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 43/53
Siang Sideris
Siang SuryaO21/03
KeVE
Siang Sideris
O
10
22/03
KeVE
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 44/53
Gambar bag. Atas memperlihatkan posisibumi tanggal 21 maret. Saat itu matahariberada pada posisi yang sama denganVE
Saat itu siang sideris bersamaan dengans ang surya menurut pengamat
Setelah bumi berotasi satu putaran penuh,maka titik O kembali menghadapVE
Namun pada saat yang sama, bumi telahberevolusi terhadap matahari danberpindah posisinya terhadap matahari.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 45/53
Pada posisi ini (setelah bumi berputar satukali), bumi telah mencapai siang sideris(VE melewati meridian pengamat di O)
Namun siang surya belum terjadi, bumi mas arus erotas se tar ,
atau kurang dari sekitar 10 agar mencapaisiang surya.
Bumi berotasi 15
0
dalam satu jam, atau 1
0
dalam 4 menit, maka hari sideris lebihpendek 4 menit daripada hari surya.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 46/53
Waktu sideris akan kembali sama dengan
waktu surya pada Tanggal 21 Sept dansetelah itu kembali waktu sideris
mendahului waktu sur a 2 am tia bulan.
Sehingga dalam setahun, waktu siderismendahuli waktu surya sebesar 24 jam.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 47/53
WaktuWaktu SuryaSurya RerataRerata Waktu surya tidak selalu sama setiap
harinya, karena:◦ Orbit bumi berbentuk elips sehingga
kecepatan bumi mengelilingi matahari tidak
tetap (Hk Kepler II):◦ Pengaruh kemiringan ekliptika
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 48/53
Orbitbumi berbentuk elips sehingga kecepatan bumi
mengelilingi matahari tidak tetap (Hk Kepler II):
Saat bumi berada pada perihelium (bulan
januari), kecepatan bumi lebih cepat dari
biasanya, waktu surya benar memiliki
panjang maksimum.
aat um era a pa a ap e um u an un ,
gerak bumi lambat, jarak yang ditempuh
perhari sangat pendek, sehingga waktu surya
benar mencapai panjang minimum
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 49/53
Pengaruh kemiringan ekliptika
Hari surya benar terpendek pada equinox
Hari surya benar terpanjang pada titik balik (Soltstice)
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 50/53
WaktuWaktu SuryaSurya RerataRerata Mengingat panjang surya benar tidak sama
setiap hari, maka dibutuhkan satuan yang
lebih konsisten Waktu Surya Rata-rata: Upaya pengandaian
bahwa bumi mengelilingi matahari dengan ecepatan se itar per ari a am
365,25 hari) Hari surya rerata dimulai saat surya rerata
mencapai meridian bawah
Waktu surya rerata yang melalui bujur padakota Greenwich (Inggris) disebut GreenwichMean Time (GMT).
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 51/53
WaktuWaktu StandarStandar dandan WaktuWaktu DaerahDaerah Waktu surya rerata tiap tempat berbeda-
beda sesuai dengan perbedaan bujur. Karena rotasi bumi 3600 dalam 24 jam,
maka setia erbedaan 150 akan terda at
perbedaan waktu surya rerata 1 jam. Karena rotasi dari barat ke timur, maka
tempat yang disebelah timur waktunya
lebih maju atau ditambahkan dari GMT.
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 52/53
5/9/2018 Bola Langit - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bola-langit-559bf6d919a08 53/53