Jawaban essay 2013

Jawaban Soal Essay
Tes Akhir Pembinaan Astronomi
Wilayah Kota Administratif Jakarta Selatan
01. Berapa kali terangnya sebuah bintang dibandingkan dengan terang semula apabila jaraknya
dijauhkan 4 kali dari jarak semula?
Jawab:
Misal d1
: jarak semula
d2
: jarak akhir = 4d1
E1
: terang semula
E2
: terang akhir
Diketahui bahwa
d2 = 4d1
E1 = L / 4 12
2
E2
2
maka
E2 = E1 (d1 / d2 )2 = E1 / 16.
Jadi bintang tersebut menjadi 1/16 kali lebih redup.
02. Misal Bumi menerima energi dari Matahari 400 W/m2. Berapa besar energi tersebut yang diterima
oleh Pluto yang berjarak 40 satuan astronomi?
Jawab:
Misal EB
adalah energi yang diterima Bumi = 400 W/m2
EP
adalah energi yang diterima Pluto
dB
adalah jarak Bumi – Matahari = 1 sa
dP
adalah jarak Pluto – Matahari = 40 sa
L
adalah luminositas Matahari
Diketahui bahwa
2
EB
B
2
EP =
P
maka EB / EP = (dP / dB)2 = 1600
Jadi energi yang diterima Pluto adalah sebesar 0,25 W/m2
03. Dalam tabel di bawah ada data magnitudo (m) dari 5 buah bintang.
a.
b.
c.
Bintang
m
1
7,0
2
5,5
3
6,5
4
- 2,0
5
2,0
Yang bisa dilihat mata telanjang bintang nomor?
Yang paling terang?
Yang paling redup?
Jawab:
a. Yang bisa dilihat mata telanjang adalah bintang nomor 2, 4, 5.
b. Yang paling terang adalah bintang nomor 4
1
c.
Yang paling redup adalah bintang nomor 1
04. Diketahui magnitudo absolut bintang (M) besarnya 10 dan magnitudo semu (m) 15. Tentukan jarak
bintang tersebut!
Jawab:
Misal M adalah magnitudo absolut bintang = 10
m adalah magnitudo semu bintang
= 15
d adalah jarak bintang
Diketahui modulus jarak dengan perumusan:
m – M = - 5 + 5logd
maka
log d = [ (15 – 10) + 5 ] / 5 = 2
d = 100
Jadi jarak bintang adalah 100 parsec.
05.
a.
b.
c.
Bintang
B
V
1
8,65
8,45
2
7,55
7,30
3
7,45
6,95
4
8,45
8,75
Tentukan bintang paling terang! Uraikan alasannya!
Pilihan pada jawaban a membuktikan bahwa bintang itu kecerlangan sejatinya adalah paling
terang. Apakah benar demikian? Uraikan alasannya!
Bintang mana yang paling panas dan yang paling dingin? Uraikan alasannya!
Jawab:
a.
Yang paling terang adalah bintang dengan nilai magnitudo visual (V) paling kecil, dan ini
adalah bintang nomor 3.
b. Belum tentu sejatinya bintang nomor 3 yang paling terang, karena tergantung besaran energi
E (atau juga luminositas L) dan jarak d. Hal ini tampak dari perumusan:
m = - 2,5 log E + C = -
2)
+C
Jadi dapat saja bintang tersebut redup, namun karena dekat maka terlihat terang. Sementara
yang sejatinya jauh lebih terang karena berjarak sangat jauh, maka akan tampak redup.
c.
Makin panas sebuah bintang, maka harga indeks warna semakin kecil. Sementara indeks
warna berharga (B – V). Jadi intang paling panas adalah bintang nomor 4. Yang paling dingin
adalah nomor 3.
06. Diketahui bintang A kelas G2 II dan bintang B kelas G2 V. Apa persamaan dan perbedaan keduanya?
Jawab:
Bintang G2 II artinya:
- spektrumnya G2
2
-
kelas luminositasnya adalah II atau raksasa terang
Bintang G2 V artinya:
- spektrumnya G2
- kelas luminositasnya adalah V atau deret utama
Dalam hal ini apabila spektrumnya sama berarti temperaturnya sama. Sementara itu kelas
luminositas II lebih terang dibandingkan kelas luminositas V, yang juga berarti radius atau jejari
R2T4.
07. Diketahui planet A dengan 3 satelitnya I, II, III. Satelit I berjarak 15R dan periode edarnya 15 hari.
Berapa periode edar satelit II dan III bila jarak satelit II 5R dan satelit III 100R?
Jawab:
Dari hukum Kepler III diketahui P I2 / aI3 = PII2 / aII3 = PIII2 / aIII3
maka
PII = (125 / 15) hari = 2,9 hari
PIII =  (106 / 15) hari = 258,2 hari
08. Meteor bermassa 50 kg jatuh ke Bumi dari ketinggian 100 km dengan kecepatan awal 1 m/s. Berapa
kecepatan meteor saat sampai muka Bumi? (Ingat: meteor jatuh karena tarikan gravitasi Bumi. Sebut
g = 10 m/s2.
Jawab:
Misal:
h1
h2
m
v1
v2
g
adalah ketinggian awal = 100 km
adalah ketinggian akhir
= 0 km (permukaan Bumi)
adalah massa meteor = 50 kg
adalah kecepatan awal = 1 m/s
adalah kecepatan akhir
adalah percepatan gravitasi berharga 10 m/s 2
Diketahui:
Energi total sama, dimana energi total adalah (E P + EK)
Em,1 = Em,2
maka berlaku:
mgh1 + ½ mv12 = mgh2 + ½ mv22
½ v22 = g (h1 – h2 ) + ½ v12
v22 = 2 x 10 (105 – 0) + 1
v2 =  [2 x 106 + 1]
Jadi kecepatan meteor saat jatuh di muka Bumi sekitar 1414,2 m/s
09. Seminggu setelah Idul Fitri, selepas Matahari terbenam sekitar jam 18:00 WIB, tampak Bulan terbit di
ufuk timur. Terlihat separuh wajah Bulan bagian timur sangat cemerlang. Apakah ada yang ganjil
dari cerita ini? Jelaskan!
Jawab:
Seminggu setelah Idul Fitri, berdasarkan kalender Bulan diketahui bahwa usia Bulan sekitar 7 hari.
Sebut kira-kira kuartir pertama. Artinya jarak busur dengan Matahari adalah 90 0 sejak bulan Mati.
Jadi Bulan kuartir pertama terbit (90 0 / 150) jam setelah Matahari terbit atau jam 12:00 WIB. Dengan
kata lain saat Matahari terbenam, posisi Bulan seharusnya ada di sekitar puncak langit. Bukan baru
3
terbit di ufuk timur. Sementara dengan posisi ini, separuh bagian yang terang di fase Bulan yang
terlihat oleh pengamat di Bumi adalah bagian barat, bukan bagian timurnya.
10. Teman saya bercerita bahwa kemarin malam sekitar jam 24:00 WIB melihat planet Venus di puncak
langit. Apakah ada yang ganjil dari cerita teman saya? Jelaskan!
Jawab:
Planet Venus tergolong planet dalam yang dalam pengertian ini adalah planet inferior, dimana
posisinya menyebabkan Venus tidak mungkin terlihat di puncak langit karena sudut elongasi
(baik barat – sudut dan timur –
) memiliki harga maksimum sekitar 47 0. Saat elongasi
. Sebaliknya saat elongasi
Semisal dalam kasus bintang fajar dengan elongasi barat maksimum, Venus akan terbit sekitar 3
jam sebelum Matahari terbit. Setelah Matahari terbit, cahaya Venus akan kalah terang
dibandingkan cemerlangnya Matahari. Sementara dalam kasus bintang sore/malam dengan
elongasi maksimum, Venus mulai tampak setelah Matahari pudar cahayanya karena terbenam.
Sementara itu posisi Venus adalah 47 0 dari ufuk barat dimana Matahari terbenam. Atau masih ada
kesempatan sekitar 3 jam lagi setelah Matahari terbenam untuk menyaksikannya sebelum Venus
pun terbenam juga.
Dari kasus ini jelas tidaklah mungkin melihat Venus pada jam 24:00 WIB.
(Inipun berlaku untuk planet Merkurius dengan sudut elongasi maksimum sekitar 28 0.)
Separuh
Gibbous
Sabit
Fasa Baru


Purnama
MATAHARI
Gibbous
BUMI
Sabit
Separuh
4