...

Gerak Periodik Benda langit

by user

on
Category: Documents
0

views

Report

Comments

Transcript

Gerak Periodik Benda langit
Oleh :
Kunjaya
TPOA, Kunjaya 2014
Kompetensi Dasar
 X.3.5 Menganalisis besaran fisis pada gerak
melingkar dengan laju konstan dan
penerapannya dalam teknologi
 X.4.5 Menyajikan ide / gagasan terkait gerak
melingkar
TPOA, Kunjaya 2014
Pengertian
 Gerak periodik adalah gerak yang berulang
 Contoh : gerak melingkar beraturan, gerak eliptik
 Banyak fenomena periodik sehari-hari disebabkan
gerak periodik benda langit
Contoh fenomena
periodik:
Siang malam
Musim
Fase bulan
TPOA, Kunjaya 2014
Contoh gerak
periodik:
Rotasi Bumi
Revolusi Bumi
Revolusi Bulan
Besaran pada gerak melingkar
 Pada gerak periodik dikenal perioda dan frekuensi
 Pada gerak periodik benda langit dikenal juga
kecepatan sudut dan kecepatan linier
 Kecepatan sudut adalah sudut yang ditempuh tiap
satuan waktu
 Kecepatan linier adalah jarak yang ditempuh
v  r
TPOA, Kunjaya 2014
2r
v
T
Contoh Soal
Lintasan gerak planet-planet umumnya elips,
tapi karena eksentrisitasnya kecil, dapat
dianggap lintasan lingkaran.
Jika jarak Bumi-Matahari rata-rata 149,6 juta
km dan satu tahun adalah 365,25 hari,
berapakah kecepatan rata-rata gerak Bumi
mengelilingi Matahari?
TPOA, Kunjaya 2014
Percepatan sentripetal
 Di dalam gerak melingkar ada percepatan
sentripetal
v2
acp 
r
 Jika percepatan sentripetal itu disebabkan
gravitasi benda bermassa M, maka :
v 2 GM
 2
r
r
3
 Dapat diperoleh :
TPOA, Kunjaya 2014
GM
r
 2
2
4
T
Rotasi Bumi
 Kecepatan gerak suatu titik di permukaan Bumi
karena rotasi Bumi berbeda-beda tergantung
lintangnya. Semakin tinggi lintang suatu tempat
semakin lambat geraknya.
TPOA, Kunjaya 2014
Bumi dilihat dari arahKutub
vA
vB
TPOA, Kunjaya 2014
A
vB  v A cos 
Bumi dilihat dari arah Khatulistiwa
Kutub Bumi
B
φ
Khatulistiwa
vB  v A cos 
TPOA, Kunjaya 2014
A
Soal Rotasi Asteroid
 Ada asteroid radiusnya 100 km dan massanya 2 ×
1019 kg, maka percepatan gravitasi di
permukaannya adalah 0,14 m/dt2. Jika periode
rotasi asteroid itu 80 menit, apakah pesawat dapat
mendarat di asteroid itu?
TPOA, Kunjaya 2014
Rotasi Matahari
 Berbeda dari Bumi dan asteroid, Matahari berupa
gas, maka kecepatan sudut rotasi di titik yang
berbeda di permukaan Matahari bisa berbeda
pula.
 Periode rotasi di khatulistiwa matahari sekitar
24,47 hari
 Periode rotasi di lintang 26º adalah sekitar 27,275
hari
 Fenomena ini disebut rotasi diferensial
TPOA, Kunjaya 2014
Revolusi Bulan
 Bulan bergerak mengelilingi Bumi dalam lintasan
elips dengan eksentrisitas yang kecil dengan
periode 27,3 hari, atau lebih tepatnya 27 hari 7 jam
43 menit.
 Periode fase bulan (sejak purnama hingga
purnama lagi) : 29,5 hari
 Mengapa berbeda?
 Karena Bumi sebagai pusat revolusi Bulan tidak
diam, melainkan bergerak mengelilingi Matahari
TPOA, Kunjaya 2014
Skema Revolusi Bulan
Bumi
Bulan
Fase
Purnama
TPOA, Kunjaya 2014
Ke arah
Matahari
Skema Revolusi Bulan
Setelah 27,3 hari
Δθ
Δθ
Purnama berikutnya
Setelah 29,5 hari
TPOA, Kunjaya 2014
Periode Sideris dan Sinodis
 Periode revolusi Bulan sebenarnya disebut periode
sideris
 Periode fase bulan menurut pengamat di Bumi
disebut periode sinodis
 Adanya periode sideris dan sinodis ini seperti
peristiwa layangan yang disebabkan adanya dua
sumber bunyi yang sedikit berbeda frekuensi
TPOA, Kunjaya 2014
Hubungan periode sideris - sinodis
 Jika Ts adalah periode sinodis Bulan dan ωL adalah
kecepatan sudut revolusi Bulan, maka:
2     L T S
 Jika ωB adalah kecepatan sudut revolusi Bumi, maka
2   BTS   LTS
1
1
1


TS TB TL
TPOA, Kunjaya 2014
Gerak Planet
 Bintang-bintang bergerak di langit dalam formasi yang





tetap
Jika Bumi tidak berotasi, bintang-bintang akan berada
pada posisi yang tetap di langit
Lain halnya dengan planet. Planet selalu berpindah
tempat di langit relatif terhadap bintang-bintang
Seandainya Bumi tidak berotasi, planet-planet akan
bergerak perlahan di langit
Jalur peredaran planet dan matahari di langit disebut
ekliptika
Rasi-rasi bintang yang dilalui planet dan matahari
disebut rasi zodiak
TPOA, Kunjaya 2014
TPOA, Kunjaya 2014
TPOA, Kunjaya 2014
Gerak Planet
 Mengapa matahari dan planet-planet beredar di
langit relatif terhadap bintang-bintang di dalam
suatu jalur tertentu saja sehingga hanya 13 rasi
yang dilalui?
 Bidang orbit semua planet hampir berimpit
kecuali Pluto
TPOA, Kunjaya 2014
TPOA, Kunjaya 2014
Soal yang pernah keluar
(OSKK 2008) Perioda sideris revolusi Venus dan Mars adalah
masing-masing 225 dan 687 hari. Maka perioda sinodis Venus
dilihat dari Mars.
169 hari
d. 617 hari
462 hari
e. 912 hari
335 hari
(OSKK 2009) Pada jam 7.00 WIB, Superman mulai terbang pada
ketinggian 130 km dan dengan kecepatan 1000 km/s. Apabila Bumi
dianggap bulat sempurna dengan radius 6370 km, jam berapakah
Superman akan menyelesaikan terbang satu putaran mengelilingi
Bumi di atas ekuator ?
Jam 15.34 WIB
d. Jam 18.34 WIB
Jam 16.34 WIB
e. Jam 19.34 WIB
Jam 17.34 WIB
TPOA, Kunjaya 2014
Fly UP