KEGIATAN PEMBELAJARAN 3 GERAK ROTAS
6. Aplikasi Konsep Rotasi Dalam Kehidupan Sehari-Hari Rotasi Bumi Serta Pengaruhnya
a. Pengertian Rotasi Bumi
Rotasi bumi adalah peredaran bumi mengelilingi sumbunya atau porosnya dari arah barat ke timur. Lamanya rotasi bumi disebut kala rotasi yaitu selama 23 jam 56 menit 4 detik (disebut satu hari).
Gerak Rotasi Bumi
Berbeda dengan lahirnya teori heliosentris yang yang penuh liku-liku, kemunculan teori tentang gerak rotasi Bumi boleh dikatakan tidak mengalami hambatan yang berarti.Semenjak manusia mulai menyadari bahwa Bumi berbentuk bulat, tidak berbeda dengan planet-planet lainnya dalam tata surya, maka teori tentang rotasi Bumi dapat diterima secara meluas.Tapi ironisnya, hingga saat ini faktor penyebab gerakan rotasi Bumi (dan planet-planet lainnya) masih menjadi teka-teki.Bahkan para ilmuwan NASA sekalipun masih belum bisa memberikan jawaban yang memuaskan. Karenanya, pertanyaan mengapa dunia berputar itu sebenarnya bukan pertanyaan main-main, setidaknya dilihat dari kacamata ilmu astronomi.
Untuk memahami gerak rotasi planet, kita perlu mengingat bagian tentang momentum linear dan momentum sudut dalam pelajaran Fisika dasar di sekolah menengah dahulu.Dalam bahasa sehari-hari, istilah 'momentum' menunjukkan besar tenaga untuk menghentikan benda yang bergerak. Dalam Fisika, kurang lebih begitu juga. Dalam sistem gerak lurus tanpa gesekan, sekali bergerak, benda akan tetap bergerak, kecuali apabila ada hambatan dari luar. Ini dinamakan prinsip kekalan momentum. Nilai numerik momentum linear diperoleh dari hasil perkalian massa benda dengan kecepatannya: p = m.v. Hukum Newton? Salah! Galileo sudah tahu jauh sebelum Newton.
Dalam sistem berputar tanpa gesekan, prinsip yang sama juga berlaku, Sekali berputar dalam orbit tertutup, benda akan bergerak dengan momentum sudut tetap, juga kecuali apabila ada hambatan dari luar. Definisinya adalah perkalian massa benda dengan kecepatan dan radius orbit: L = m.v.r, dimana m adalah massa dan v adalah kecepatan berputar.
Teori momentum sudut dapat membantu kita memahami mengapa bumi masih berputar secara kontinyu, namun jangan lantas diartikan sebagai konstan! Dalam pengamatan, kecepatan rotasi bumi setiap harinya selalu bertambah atau berkurang dalam ukuran beberapa milidetik tergantung pada distribusi massa Bumi dan perubahan kondisi atmosfir. Gempa bumi serta pergerakan air dan lapisan udara di permukaan Bumi juga merupakan faktor yang dapat mempengaruhi kecepatan rotasi.Para astronom juga berspekulasi bahwa di suatu waktu, jutaan tahun lampau, Bumi kemungkinan berotasi lebih cepat dibandingkan dengan saat ini.
b. Akibat Rotasi Bumi
Akibat perputaran bumi pada porosnya (rotasi bumi) maka akan terjadi beberapa peristiwa di bumi yaitu:
1) Terjadinya siang dan malam
Bagian bumi yang menghadap kearah matahari ketika berputar pada porosnya akan mengalami siang, sebaliknya bagian bumi yang membelakangi matahari akan mengalami malam, dan hal ini terjadi secara bergantian yaitu panjang waktu siang dan malam rata-rata 12 jam. Perbedaan waktu siang dan malam akan menjadi lebih besar pada tempat-tempat yang jauh dari khatulistiwa.
Terjadinya perbedaan waktu diberbagai tempat di muka bumi Orang- orang yang berada disebelah timur akan mengalami matahari terbit dan terbenam lebih dahulu. Hal ini dikarenakan bumi berputar dari arah barat ke timur. Daerah yang berada pada sudut 15 derajat lebih ke timur akan melihat matahari terbit lebih dahulu selama 1 jam, maka jika di Nusa Tenggara Barat matahari telah terbit, maka kita di Jakarta baru melihat matahari terbit satu jam setelahnya. Atau jika di Nusa Tenggara Barat pukul 06.00 WITA, maka di Jakarta baru pukul 05.00 WIB.
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
2) Gerak semu harian bintang
Akibat rotasi bumi maka kita yang ada di bumi melihat seolah olah mataharilah yang bergerak berputar dari timur kebarat mengelilingi bumi.Padahal yang terjadi sebenarnya adalah matahari tidak bergerak, tetapi bumilah bergerak berputar mengelilingi matahari dari barat ke timur.Gerak yang tidak sebenarnya ini dinamakan gerak semu harian bintang.Disebut gerak semu harian karena kita dapat mengamatinya setiap hari atau setiap saat.
3) Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi
Rotasi bumi juga menyebabkan penggembungan di khatulistiwa dan pemapatan di kedua kutub bumi.Selama bumi mengalami pembekuan dari gas menjadi cair kemudian menjadi padat, Bumi berotasi terus pada porosnya.Ini menyebabkan menggebungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub bumi sehingga seperti keadaannya sekarang. Karena percepatan gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jari-jari, maka percepatan gravitasi tempat-tempat di kutub lebih besar daripada disekitar khatulistiwa.
D. Aktivitas Pembelajaran
Aktivitas pembelajaran yang disarankan dalam mempelajari modul C adalah melalui diskusi kelompok dan praktikum. Anda dapat mempelajari kegiatan eksperimen dan non eksperimen yang dalam modul ini disajikan dalam bentuk lembar kegiatan. Untuk kegiatan eksperimen, Anda dapat mencobanya mulai dari mempersiapkan alat bahan, melakukan percobaan, dan membuat laporannya. Sebaiknya Anda mencatat hal-hal penting untuk keberhasilan percobaan, hal ini sangat berguna bagi Anda pada saat mengimplementasikannya di sekolah. Untuk lebih memperkuat pemahaman konsep, Anda juga bisa merancang eksperimen secara mandiri dan kreatif yang berkaitan dengan materi gerak rotasi.
Lembar Kerja : LK.C3.01
Judul : Kajian Topik gerak rotasi
Tujuan : Melalui diskusi kelompok peserta diklat mampu mengidentifikasi
konsep-konsep penting topik gerak rotasi
Langkah Kegiatan :
1. Pelajarilah topik gerak rotasi dari bahan bacaan pada modul ini, dan bahan bacaan lainnya!
2. Diskusikan secara kelompok untuk mengidentifikasi konsep-konsep penting yang ada pada topik gerak rotasi!
3. Buatlah rangkuman materi tersebut dalam bentuk peta pikiran (mind map)! 4. Presentasikanlah hasil diskusi kelompok Anda!
5. Perbaiki hasil kerja kelompok Anda jika ada masukan dari kelompok lain!
Lembar Kerja : LK.C3.02
Judul : Percobaan gerak rotasi
Tujuan : Melalui kegiatan percobaan, pesertadiklatmampumembandingkan
kecepatanberbagaibentukbentukmenggelinding
Langkah Kegiatan:
Buatlah beberapa benda pejal dengan alat bahan yang mudah diperoleh.
1. Silider kosong dan silinder pejal. Bahan pipa PVC diameter 2.5 inc. Panjang 10 cm, untuk silinder pejal pips PVC diisi dengan plastisin.
2. Bola kosong dan pejal. Bahan bola pingpong. Untuk bola pejal lobangi bola pingpong, kemudian isi dengan plastisin
3. Bidang miring. Bahan papan lebar 0,5 m dan panjang 1 meter.
Langkah Pengamatan:
1. Gelindingkan masing-masing benda tadi pada bidang miring. 2. Amati urutan benda yang paling cepat.
3. Bandingkan dengan nilai momen inersia masing-masing benda dari hasil perhitungan
PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
E. Latihan/Kasus/Tugas
Setelah mempelajari materi gerak rotasi, silahkan Anda mencoba mengerjakan latihan soal secara mandiri selanjutnya diskusikan dalam kelompok. Kumpulkan hasil kerja tepat waktu sesuai jadwal yang ditentukan.