ddatasbytgeofisikapasut-090328201606-phpapp01

7/25/2019 ddatasbytgeofisikapasut-090328201606-phpapp01

1/40

SELAMAT DATANG

KE SEMINAR

PRESENTASI PASANG SURUT LAUT

( OCEAN TIDE)

Oleh : Ir. S o e b y a k t o

Geof!ka IT" "a#$%#& ')*

+,,-


2/40

PASANG SURUT LAUT

Pasang surut adalah perubahan gerak relatif

dari materi suatu planet, bintang dan benda

angkasa lainnya yang diakibatkan aksi gravitasi

benda-benda angkasa di luar materi itu berada. Gelombang pasang (tidal waves) adalah

gelombang yang mempunyai periode antara 1

!am sampai dengan " !am, disebabkan adanya

gaya gravitasi dan per#epatan gaya #oriolis,

tumbuh akibat gaya tarik benda-benda langit

terutama matahari dan bulan.


3/40

$rans tidal waves adalah gelombang yang

mempunyai periode sangat pan!ang lebihdari " !am, akibat adanya gaya gravitasi

dan per#epatan gaya #oriolis, yang

tumbuh dari storms, gaya tarik matahari

dan gaya tarik bulan.


4/40

Pasang surut yang ter!adi di

bumi terdapat dalam % bentuk &1) Pasang surut atmosfir

('tmospheri# $ide)

) Pasang surut laut (#ean

$ide)

%) Pasang surut bumi padat(bodily $ide)


5/40

1) Pasang surut atmosfir ('tmospheri#

$ide)

Pasang surut atmosfir adalah gerakan

atmosfir bumi yang diakibatkan oleh

adanya aksi gravitasi dari matahari dan

bulan atau benda langit lainnya. Gerakan

atmosfir akibat hal ini bisa dideteksi

dengan alat barometer, yang men#atat

perubahan tekanan udara di muka laut.


6/40

) Pasang surut laut (#ean $ide)

Pasang surut laut adalah naik turunnyapermukaan air laut disertai gerakan horiontalmassa air, dan ge!ala ini mudah dilihat se#ara

visual. *aik turunnya muka air laut biasanyadisebut verti#al tide dan gerakan horiontaldisebut tidal #urren (arus pasang surut). $urun-naiknya permukaan air laut ini karena pengaruhgravitasi dari bulan dan matahari. +ilapermukaan air laut mengalami kenaikan disebutpasang naik dan sebaliknya bila ter!adipenurunan disebut pasang surut.


7/40

Gaya gravitasi bulan lebih dominan pengaruhnya

dibandingkan gaya gravitasi matahari terhadap

ter!adinya pasang air laut ini, karena posisibulan lebih dekat ke bumi dibandingkan !arak

bumi ke matahari. Pasang besar akan ter!adi

bila tempat-tempat di bumi mangalami bulan

mati dan bulan purnama. Pasang terbesar dapat

ter!adi bila bulan mati atau bulan purnama tepat

tegak lurus di atas permukaan bumi. edangkan

surut ter!adi pada tempat-tempat sebaliknya,yaitu pada permukaan bumi dibalik ter!adinya

bulan mati atau bulan purnama.


8/40

%) Pasang surut bumi padat (bodily $ide)

Pasang surut bumi padat adalah

gangguan akibat gaya gravitasi benda

langit terhadap bagian bumi padat.

Gangguan ini sangat ke#il, sehingga

hampi tidak bisa dilihat se#ara !elas. 'kan

tetapi, untuk pengukuran dari ketinggian

suatu tempat dan penelitian geofisikalainnya, gangguan ini harus diperhatikan

benar kelakuannya.


9/40

T%%a# $a# ke&%#aa#

1. #ietifi# nterest, tu!uan ini adalah tu!uan

pertama kali dari para ilmuwan dalam

mempela!ari ge!ala alam.

. *avigation (*avigasi), untuk memperkirakanatau meramalkan tinggi muka air dan

kekuatan serta arah arusnya.

%. ydrauli# /ngineering, mempela!ari kondisi

pasang surut bagi keperluan bangunan dan

operasi-operasi di pantai atau di lepas

pantai.


10/40

Karakter!tk S!te/ "%/0"%la#0Matahar

Gambar 1 0intasan /dar Planet-planet


11/40

Pasang surut ter!adi disebabkan gaya tarik

menarik antara matahari dan bumi, bumi dan

bulan, serta matahari-bulan dan bumi. Gayatarik menarik antara bumi dan palnet lainnya

ke#il, sehingga bisa diabaikan. Gerakan-

gerakan yang penting dalam sistem matahari-

bumi-bulan adalah revolusi dari bumi mengitari

matahari dan revolusi bulan mengelilingi bumi.

+idang dimana bumi mengitari matahari disebut

bidang ecliptic, sumbu roasi bumi membuatsudut dengan bidang /#lipti# ini sebesar .


12/40

rbit sistem bumi-bulan mengelilingi

matahari adalah berbentuk /llipse dengan

eksentrisitasnya 2,213, dan matahari

terletak pada salah satu fokus dari /llipse

tersebut. Posisi bulan yang terdekat

dengan bumi disebut Perigee, dan ter!auhdisebutApogee. 4arak terdekat antara

bumi-matahari disebut Periheliondan

ter!auh disebutAphelion.


13/40

5e#epatan gerak planet dalam menempuh

lintasan revolusinya tidak selalu tetap.Pada saat dekat titik perihelium

(Perihelion) mempunyai ke#epatan yang

lebih tinggi dibandingkan dengan padasaat planet tersebut di dekat titik aphelium

('phelion).


14/40

1%k%/ Ke22ler

1. 0intasan planet berbentuk elips dengan

matahari sebagai salah satu titik apinya.

. Garis penghubung planet matahari

menyapu luas yang sama dalam waktu

yang sama.

%. Pangkat dua periode planet mengelilingi

matahari sebanding dengan pangkat tiga

!arak rata-ratanya ke matahari.


15/40

1%k%/ Ke22ler

0uas 6'+ 7 0uas 689 7 0uas 6/:. ;aktu ' + 7 waktu 8 9 7 waktu / : $a% $ 7 periode planet mengelilingi matahari 7 kala revolusi

planet a 7 !arak rata-rata planet dari matahari.

Gambar ;aktu /dar Planet


16/40

GA3A GRA4ITASI

Gaya gravitasi adalah gaya tarik yangbeker!a antara dua benda yang bermassa.

: 7 gaya gravitasi (*)

6 7 massa matahari (kg)

m 7 massa planet (kg)

r 7 !arak kedua benda (m)

2.rmMGF= ( 1 )


17/40

G 7 konstanta gravitasi umum

7 m 7 %,@ = 126


18/40

4arak rata-rata bumi-bulan &

r""7 %@.@


19/40

Cntuk menerapkannya dalam sistem

+umi-+ulan-6atahari, kita akan menin!au

sistem itu men!adi dua sistem, yaitu

1) istem +umi-+ulan

) istem +umi-6atahari.


20/40

S!te/ "%/0"%la#

Gambar % istem +umi - +ulan


21/40

Pada gambar % dilukiskan &

6 7 massa +umi m 7 massa +ulan

7 ke#epatan sudut dari sistem +umi-

+ulan pada sumbu bersamar 7 !arak pusat +umi D pusat +ulan

r/7 !arak pusat +ulan D sumbu bersama

re 7 !arak pusat +umi D sumbu bersama

r 7 r/E re( )


22/40

Pada sistem +umi-+ulan, dimana +umi

dianggap tidak berotasi pada sumbunya,tetapi mengadakan putaran (revolusi)

pada sumbu putaran bersama +umi-

+ulan. istem +umi-+ulan dalam keadaansetimbang, gaya-gaya yang beker!a pada

sistem itu adalah gaya tarik menarik dan

gaya sentrifugal pada sumbu bersama.


23/40

5eseimbangan gaya yang ter!adi di +umi&

22 ...

rmMGrM e=

5eseimbangan gaya yang ter!adi di +ulan &

2

2 ...

r

mMGrm m=

( % )

( " )

Dar 2er!a/aa# (+78 (57 $a# (97 $2eroleh :

m

M

rre

+

=

1

( A )


24/40

$ 7 periode revolusi (putaran) dari +umi

dan +ulan mengelilingi sumbu

bersamanya. 'pabila harga-harga r, G, 6 dan m

dimasukkan ke dalam persamaan (


25/40

5eadaan sistem +umi-+ulan mengadakan

revolusi terhadap sumbunya dan +umi

dianggap tidak berotasi pada F $ revolusi,

dilukiskan pada gambar ". 5ondisi +umi

yang tidak berotasi dan hanya berevolusi,

menyebabkan tiap titik di +umi berevolusipada suatu lingkaran dengan !ari-!ari re.


26/40

Gambar " rbit +ulan dan +umi yang tidak berotasi


27/40

Gaya Pe/ba#&kt Pa!a#& S%r%t

Gaya yang beker!a pada suatu massa airdi permukaan +umi adalah gaya tarik

+ulan, gaya gravitasi +umi dan gaya

sentrifugal pada sumbu revolusi bersama.

Gaya sentrifugal, yang diakibatkan

+umi-+ulan berevolusi, yang arahnya

men!auhi +ulan dan se!a!ar dengan garis

yang menghubungkan pusat +umi-+ulan.

f#7 .re


28/40

Gambar A Gaya yang beker!a pada satu unit massa air di permukaan +umi


29/40

Dari persamaan (3) diperoleh :

2r

mGfc = (8)

af = gaya tarik Bulan pada satu unit massa air di

permukaan Bumi.

2S

mGfa = (9)

= !arak dari partikel air ke pusat massa Bulan.

gf = gaya tarik Bumi pada satu unit massa partikel air

adalah sama dengan per"epatan gra#itasi g.

gf = g (1$)


30/40

%aya tarik gra#itasi Bumi pada satu satuan

massa air di permukaan Bumi (g) :

2

ar

MGg= (11)

M

rgG a

2

= (12)

Dari persamaan (8) dan (12) diperoleh :

2

=r

r

M

mgf ac (13)

Dari persamaan (9) dan (12) didapat :2

=S

r

M

mgf aa (1&)


31/40

'umlah gayagaya terseut pada persamaan (13)* (1&) dan

(1$) pada komponen radial (normal) dan tangensial seperti

pada gamar 5 adalah :

+ada komponen normal :

)"os(."os. ++= acgr fffF

+

+=

22

2 "os)"os(.

rSr

M

mggF ar

(15)

+ada komponen tangensial :

)sin(.sin. += ac ffF

+

=

22

2 )sin(sin.Sr

rM

mgF a


32/40

+ersamaan (15) dan (1,) dapat disederhanakan entuknya dengan menguraikan

sukusuku yang terakhir dalam tanda kurung dan sukusuku yang tingkat leih

tinggi dari

2

r

ra

diaaikan. +endekatan terseut menghasilkan erikut ini :

[ ]2"os.31.2

3

+

+=

r

r

M

mggF ar (1-)

arga suku kedua dari persamaan (1-) dapat diaaikan karena ordenya 1$$$

1

dari

suku pertamanya* sehingga gaya normalnya men!adi :

gFr = (18)%aya tangensialnya :

2sin.2

33

=

r

r

M

mgF a

(19)


33/40

Per/%kaa# Pa!a#& S%r%t Se/ba#&

(E%lbr%/ T$al S%rfa;e7

Gambar < Permukaan air euilibrium di bawah pengaruh gaya

pembangkit Pasang surut.


34/40

+entuk euilibrium dari permukaan air di

bawah sistem gaya seperti dinyatakan

dalam persamaan (1@) dan (1?) dapatdinyatakan sebagai resultante dari gaya

lokal (gambar


35/40

/ntuk menentukan permukaan seimang (e0uilirium sura"e)* h* kita

harus mengintergralkan persamaan (2$) dan memasukkan persamaan

(18) dan (19) ke persamaan (2$)* sehingga diperoleh :

)2"os3(&

3

Cr

r

M

mrh aa +

= (21)

adalah konstanta integral* dan ditentukan = 1. arga = 1

diperoleh dari kenyataan aha !umlah air* seelum dan sesudah

peruahan adalah tetap atau hukum kekekalan #olume air* sehingga

persamaan (21) men!adi :

)12"os3(&

3

+

=

r

r

M

mrh aa (22)


36/40

Persamaan () menyatakan bola yang pipih dengan sumbu

pan!angnya mengarah ke +ulan.

Gambar 3 Permukaan air setimbang (/uilibrium water surfa#e)

6enurut sistem +umi-+ulan.


37/40

Refere#! 9adang 5urniadi, oenaryo, 6ohammad 'li,

1?@, /'*GB':, 4urusan Geofisika H

6eteorologi D nstitut $eknologi +andung.

5ama!aya, 9rs. 1??A. :5' , Gane#a /=a#t+andung.

:rank 9. ta#ey, 1?


38/40

SELESAI


39/40

TERIMA KASIH


40/40

223

Jang membuat &

r. oebyakto, P. 2@1A

Documents

ddatasbytgeofisikapasut-090328201606-phpapp01