Gerak Periodik Benda langit
advertisement
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 2r 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