1. Sebuah planet diandaikan bergerak dalam orbit lingkaran, demikian pula halnya dengan Bumi kita. Turunkan pernyataan untuk menghitung periode sinodis, Ps , planet tersebut jika periode siderisnya adalah Psid sedangkan periode revolusi bumi adalah P0.
2. Sebuah objek minor tata surya mempunyai periode sinodis 516 hari. Hitunglah periode sinodis objek tersebut jika dilihat dari planet lain yang periode lain yang periode siderisnya 92,4 hari dan diketahui orbit objek tersebut ada di dalam orbit Bumi! (Periode revolusi Bumi 365 hari)
3. Mengapa Mars memiliki periode sinodis terpanjang di antara semua planet tetapi periode siderisnya hanya 687 hari ?
4. Bila ada pengamat berada pada lintang +540 09’, maka berapa jamkah malam terpendek dan terpanjang yang akan dialami pengamat tersebut ? dan kapankah itu terjadi ?
5. Sebuah tempat yang terletak di lintang 750 LU dan pada suatu saat didapati bahwa deklinasi Matahari = -200. Tentukanlah panjang siang di tempat tersebut!
6. What is the phase of the Moon if it : a. Rises at 3:00 PM?
b. Is highest in the sky at 7:00 am? c. Sets at 10:00 am?
7. a. What phases of the Moon could you see if you only went out to look at 9 pm? (Assume the weather is always good.)
b. If you see a full moon rising on March 21st, what time is it? c. You see a full moon directly overhead. What time is it?
8. a. It is possible to view the Moon during the day. However, you will never see the full moon during full daylight. Explain why not.
b. You see a full moon on the western horizon. What time is it?
9. Misalkan sebuah planet baru ditemukan dan mempunyai sudut elongansi terbesar 300 dari Matahari. Tentukan radius orbit planet tersebut (dalam AU) dengan asumsi bentuk orbitnya mendekati lingkaran !
10. Periode sideris revolusi planet Venus dan Mars berturut-turut adalah 225 dan 687 hari. Hitunglah periode sinodis planet Venus bila dilihat dari planet Mars !
11. Using the lunar phase diagram, answer the following questions about the time of day on Earth various phases of the Moon can be seen. Assume you are near the Equator.
A) What time of day would it be for a Full Moon to be just setting?
B) What time of day would it be for a Full Moon to be crossing the meridian? C) What time of day would it be for a 3rd Quarter moon to be just rising? D) What time of day would you see a 1st Quarter moon setting?
12. a.) It is the year 2013 and you live in Moonbase Tycho. It is your mother's birthday and you give her a call to wish her "Happy Birthday". She knows its you and starts talking before you say anything, even "Happy Birthday". She says she is looking at the Moon and describes it to you as a "Waning Gibbous". You then look out the moonbase window and see the Earth. What would you say to your mother, how would you DESCRIBE the Earth, and what would be its "phase"?
b) What would you say if, when you called her, your mother told you she sees a "Full Moon"? Remember, you are calling on her birthday!
13. A few days after new moon, we see a thin crescent moon. When will it be visible? What will its relation to the sun be in our sky? How do these observations explain its shape?
14. a. Will the full moon be visible shortly after sunset on a clear night? Where will it be? Explain why?
b. If a solar eclipse occurred 2 weeks ago, what would be the phase of the Moon today?
15. Pada okultasi Jupiter tercatat waktu yang diperlukan pinggiran Bulan untuk menutup seluruh piringan Jupiter adalah 90 detik. Jika gerak Bulan dianggap uniform dan okultasi adalah ‘central’, carilah diameter sudut Jupiter !
16. Bulan memerlukan waktu paling lama 2 menit untuk terbit dilihat dari Bumi. Berapa lama Bumi memerlukan waktu untuk terbit dilihat dari seorang pengamat di Bulan ?
17. Berapa perbedaan sudut yang terjadi terjadi Mars dan Saturnus per harinya dalam revolusi mereka mengelilingi Matahari ? Periode Mars = 687 hari, periode Saturnus = 29,5 tahun.
18. Planet apa yang bisa berada pada posisi : konjungsi inferior; konjungsi superior; kuadratus; oposisi ?
19. Venus makes a central occultation of a star at the time of maximum elongantion. Please find the duration of the occultation. The orbits of Venus and Earth may be considered as circular ones.
20. Explain why we see more meteors from midnight to dawn than from evening to midnight.
21. The 13 Zodiacal signs are equally extended on the ecliptic. In which of them does the Sun lie in for the shortest period ?
22. What would an observer have seen sitting on the Moon and looking at the Earth, when the total eclipse of the Sun took place on the Solovetz Islands (34œ45' East, 65œ01' North) at 5 a.m. July 22, 1990? Illustrate your answer with a drawing.
23. Let us consider that observer is sitting on a planet of Sirius. Which object is brighter one in "his sky": either our Sun or the stars of the Big Dipper?
24. Let us say that the Sun is in Zenith, if it covers the Zenith by its disc. Where is it possible to see such an event more often - in Quito (latitude = 0œ) or in San-Paulo (latitude = = -23.5œ) ? Explain.
25. What can one see in the Moon's sky more often - the Sun or the Earth?
26. Is it possible to observe solar eclipses, meteors, comets, auroras, rainbows, noctilucent clouds and artificial satellites on the Moon?
27. Because precession, the vernal equinox point moves slowly (50" per year) in the sky. Along what celestial circle does it move - the equator or the ecliptic?
28. Where (on the Earth) and when is it possible to observe the sunrise with the longest duration? Estimate its duration.
29. An airship started from a cosmodrome located near the equator of the earth at the moment of a sunset. A pilot of the airship wants to continue to observe the sun on the horizon. What should the speed of moving of the airship be? Describe in detail the motion of the air ship.
30. Pada saat Jupiter kira-kira berada di dalam keadaan oposisi diamati okultasi satelit Io. Ternyata jangka waktu sejak satu okultasi hingga okultasi berikutnya 1,77 hari. Tiga hari kemudian diamati lagi namun ada perbedaan waktu 15 sekon. Berdasarkan informasi ini dan data tentang orbit planet, tentukanlah kecepatan cahaya !
31. The greatest solar elongantion of Venus is about 480. What is the greatest distance of Venus from the Sun ?
32. During 1979-1980 the following orbital configuration of Venus occured on the date shown :
. Greatest elongantion west : 18 January 1979 . Superior conjunction : 25 August 1979 . Greatest elongantion east : 5 April 1980 . Inferior conjunction : 15 June 1980
. Greatest elongantion west : 24 August 1980 What is the synodic period of the Venus ?
33. Siti Nurbaya pada tanggal 21 Maret 2005 sedang melihat matahari hampir tenggelam di Singkep, Riau (1050BT,00LS). Pada saat yang sama, Anna Sharapova juga mengamati matahari dari Irkutz (1050BT,520LU) Siti Nurbaya melihat dua buah sunspot dengan posisi seperti gambar di bawah ini :
Selatan Utara
Gambarkan apa yang dilihat oleh Anna? Kalau tiga bulan lagi, mereka melihat sunspot seperti itu lagi, gambarkan apa yang dilihat oleh Siti dan Anna !
34. Seekor beruang berada di titik kutub utara bumi dan mengamati matahari terbenam.
a. Kira-kira tanggal berapa ia berada di titik kutub itu ? b. Berapa lama ia mengamati terbenamnya matahari ?
c. Beruang itu terpukau ketika melihat peristiwa matahari terbenam, yang cukup langka di kutub. Ia ingin memperlama pengamatan matahari terbenam tersebut. Bagaimanakah caranya? Berapakah durasi maksimum ia bisa mengamati peristiwa matahari terbenam?
35. Dimana dan kapan seorang pengamat dapat mengamati sebuah objek langit dengan deklinasi 500 selama 100 jam pada kondisi langit bebas cahaya matahari ? 36. Misalkan sebuah planet superior mempunyai periode sinodis 2 tahun. Oposisi
pada tanggal 1 Januari dan berada di kuadratus pada 1 May. Berapa jaraknya dari Matahari? Gunakan asumsi orbitnya sirkular. Mungkinkah sebuah planet memiliki orbit seperti itu ? Jelaskan !
37. Periode sideris dan sinodis planet Venus berturut-turut adalah 225 hari dan 584 hari. Periode gerak retrogade Venus 243 hari maka panjangnya ‘Venusian day’ sama dengan 117 Earth days. Tunjukkan bahwa sisi yang sama dari planet Venus selalu tetap menghadap Bumi pada setiap konjungsi inferior !
38. Bulan baru pada tanggal 25 Desember 2000, di St. Andrews. Tanggal 1 Januari 2001, Matahari melintasi meridian pada pukul 12.15, pada pukul berapa bulan melintas meridian? Apa penyebab error perhitunganmu ?
39. Jika bulan sedang pada fase kuartir pertama, dan Anda melihatnya berada 45 derajat di atas horison barat. Apakah bulan baru saja terbit atau akan tenggelam ? Kira-kira jam berapa saat itu ?
40. Pada awal 1971, fase Bulan sebagai berikut :
19 Januari : Kuartir terakhir 26 Januari : New Moon 2 Februari : Kuartir pertama
10 Februari : Full Moon
Misalkan seorang astronot mendarat di Bulan pada tanggal 2 Februari Tentukan : a. Ketinggian rata-rata matahari dan azimuthnya !
b. Fase Bumi yang nampak dari Bulan
41. Jelaskan mengapa bulan purnama nampak 11 kali lebih terang daripada bulan setengah !
42. Bulan purnama melintasi meridian pada hemisfer utara pada ketinggian yang lebih besar saat musim dingin daripada musim panas. Jelaskan mengapa demikian!
43. Pengamat yang berada di belahan bumi selatan dapat mengamati bintang mulai dari terbit hingga terbenam selam lebih dari 12 jam. Kapan dan di daerah langit manakah bintang tersebut dapat dilihat? Jelaskan !
44. Jika kamu berdiri di Venus, kamu akan melihat Matahari terbit dari barat dan tenggelam di timur. Jelaskanlah mengapa hal ini bisa terjadi?
45. Tunjukkan dengan gambar bagaimana revolusi Bumi mengelilingi Matahari mengakibatkan perubahan musim di Bumi !
46. Rasi Gemini dalam horoskop diperuntukkan bagi mereka yang lahir dalam bulan Juni, tetapi mengapa malam hari di bulan Juni kita tidak bisa melihat rasi Gemini tersebut? Kapankah kita dapat melihat rasi Gemini dengan baik ?
47. Bayangan sebuah tugu setinggi 5 m yang terletak di kota Pontianak diamati pada tanggal 21 Maret 2004 jam 8 pagi. Hitunglah kecepatan gerak bayangan ujung tugu yang jatuh ditanah saat itu karena gerak semu Matahari. Jawaban boleh menggunakan pendekatan.
48. Tiga orang astronot mendarat di Bulan dengan kapsul ruang angkasa. Selanjutnya dua orang astronot berjalan-jalan di permukaan Bulan dengan menggunakan kendaraan khusus. Pada jarak sekitar 100 km dari tempat pendaratan, kendaraannya mogok dan tidak bisa dipakai lagi. Terpaksa kedua astronot tersebut harus kembali dengan berjalan kaki ke kapsul pendarat. Sebelum berjalan kedua astronot tersebut memilih barang yang ada di kendaraan untuk keperluan perjalannya. Barang-barang tersebut adalah :
Kompor gas untuk kemping beserta tabung gasnya dengan berat total 5 kg Korek api
Kompas Peta bintang Lampu senter
Tali yang panjangnya 20 meter
Makanan mentah dalam kaleng sebanyak 10 kaleng @ 1 kg Air 20 liter
Oksigen 4 tabung @ 5 kg Tongkat besi
Jika kedua astronot tersebut adalah kamu sendiri dan teman kamu, tentukanlah 5 barang yang harus dibawa secara berurutan mulai dari yang paling penting hingga yang kurang penting untuk bisa bertahan hidup sampai ke kapsul pendarat! Jelaskan juga untuk apa barang-barang tersebut penting di bawa !
49. The Great Opposition of Mars took place this year on August 28 at 17h56m UT (universal Time). The next Great Opposition of Mars will take place in summer 2018.
a. Calculate the date of that opposition !
b. Somebody ( I hope he/she is not you ! ) did not understand and,instead, imagined that 2018 will be the year not for the next Great Opposition of Mars but simply next opposition. Find parameters of the orbit of such a hypothetical planet,<<Mars-2>>, and estimate its magnitude visible from Earth during the mean opposition. Consider the orbit of <<Mars-2>> is circular and its physical characteristics the same as for Mars.
50. Bintang X diamati oleh Pak Asep di Observatorium Bosscha dengan teropong raksasa berdiameter 25 m. Salah satu planetnya bergerak mengelilingi bintang tsb dengan orbit berbentuk hampir lingkaran. Dalam setiap kali orbit terjadi satu kali transit dan satu kali okultasi. Garis nodal orbit planet tsb membentuk sudut 45º terhadap arah Utara. Jika massa bintang X tersebut separuh dari massa matahari, planet mengorbit pada jarak 0,025 satuan astronomi dari bintang X, massa planet
seperlima dari massa bumi, dan jika Pak Asep mengamati bahwa okultasi planet mulai terjadi pada tanggal 16 Juli 2051, jam 05:28:01, pada saat Bintang X hampir mencapai meridian (berada sekitar 8º di sebelah timur meridian), jawablah pertanyaan-pertanyaan dibawah ini dengan menganggap 1 tahun = 365,25 hari. A. Apakah Pak Asep bisa mengamati kontak 1 okultasi sebelumnya ? Jika bisa,
tanggal berapa dan jam berapa ? Jelaskan !
B. Apakah Pak Asep bisa mengamati kontak 1 okultasi berikutnya ? Jika bisa, tanggal berapa dan jam berapa ? Jelaskan !
51. Pak Asep mengamati lagi okultasi bintang itu pada tanggal 14 Oktober 2051, pada saat itu ia mengamati jangka waktu sejak okultasi itu dan yang berikutnya 18 detik lebih lama dibandingkan dengan hasil pengamatan pada bulan Juli. Anggap bintang X pada soal no 1 tersebut bergerak dengan arah dan kecepatan yang sama dengan matahari di bidang galaksi sehingga posisinya relatif tetap terhadap matahari. Berdasarkan fakta ini dan dengan menganggap bahwa orbit bumi berbentuk lingkaran, hitunglah kecepatan cahaya !
52. Kamu tentu masih ingat persamaan untuk menentukan panjang busur siang di suatu tempat, yaitu :
ϕ
δ
Tg Tg t cos 0 =− Pertanyaannya;a) Apa arti dari simbol yang terdapat pada persamaan tersebut? Berapakah nilai maksimum dan ?
b) Jika Matahari berada di ekuator berapakah panjang siang di Moskow dan Jakarta?
c) Jika | Cos t0| > 1 apa makna pernyataan tersebut?
53. Jika hari ini, Bulan dan bintang X sama-sama terbit pukul 19.00. Apakah Bulan dan bintang X akan bersamaan terbit esok hari ? Jika tidak, tentukan selisih waktu terbitnya ? Jika ya, jelaskan mengapa ?
54. Please draw the correct moon phase in the appropriate moon disk
55. Nakula dan Sadewa, dua pesawat antariksa kembar yang dikirim dari Bumi oleh lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional Indonesia mendarat di Io dan Ganymede, dua satelit Jupiter. Misi utamanya adalah mengamati transit planet Bumi dari Io dan Ganymede. Pada saat yang sama, Asep, seorang astronom di Lembang pun mengamati Jupiter. Tepat pada saat Nakula melihat Bumi berada di tengah-tengah piringan Matahari. Asep pun melihat Io berada di tengah piringan Jupiter dan Ganymede tepat di tepi piringan Jupiter.
a. Berapakah lintang ekliptika Jupiter saat itu ?
b. Jika saat itu sudut jam Jupiter 2 jam, kira-kira jam berapa Asep melakukan pengamatan itu? (sebutkan jamnya saja, tidak perlu sampai menit dan detiknya, berikan penjelasan mengapa kamu berkesimpulan demikian)
c. Berapa persen piringan Matahari yang tertutup oleh Bumi menurut Nakula ? d. Apakah pesawat Sadewa juga melihat transit Bumi? Bila ya, hitunglah jarak
Bumi dari pusat piringan matahari (dalam detik busur). Bila tidak, mengapa ? lalu hitunglah jarak Bumi dari tepian piringan matahari.
Diketahui:
Radius linier Matahari : 700.000 km; Radius Bumi : 6.378 km; Radius Jupiter : 71.400 km; Radius Io : 1.820 km; Radius Ganymede : 2.635 km; Jarak Bumi-Matahari : 149,6 juta km; Jarak Jupiter-Bumi-Matahari : 778 juta km; Jarak Io dari Jupiter : 421.600 km; Jarak Ganymede dari Jupiter : 1.070.000 km.
56. a. Seorang pengamat melihat Venus pada saat Matahari terbenam berjarak 300 dari Matahari. Jika diketahui bahwa jarak Bumi dari Matahari berturut-turut adalah 108,2 juta km dan 149,6 juta km. Berapakah jarak Venus dari Bumi saat itu ?
b. Jika dilihat dari Matahari, berapa besar jarak sudut antara Bumi dan Venus ? c. Mana yang paling terang di antara 3 keadaan berikut ini dan jelaskan mengapa:
(a) Venus pada keadaan di atas (b) Venus pada saat purnama (c) Venus pada saat tampak sebagai setengah lingkaran.
d. Bagaimana kita menentukan jarak Bumi-Matahari menggunakan peristiwa transit Venus?
57. Mahmud dan Anton, dua orang sahabat yang tinggal di dua kota yang berbeda tapi sama-sama dilalui khatulistiwa, yaitu kota Bonjol di Sumatera dan kota Pontianak di Kalimantan. Pada hari Matahari berimpit dengan khatulistiwa langit yaitu tanggal 21 Maret mereka berjanji untuk melakukan pengukuran diameter Bumi berdasarkan pengamatan bayangan tongkat yang tertancap diatas tanah datar dan tinggi ujungnya 1 m dari permukaan tanah. Tepat pada saat Anton mengabarkan melalui HP bahwa bayangan Matahari hilang, Mahmud mengukur panjang bayangan tongkat sebesar 15 cm. Jika diperkirakan jarak lurus Bonjol dan Pontianak 1000 km, hitunglah diameter Bumi berdasarkan data tersebut! Buatlah gambar sketsa untuk mendukung analisamu!
58. Misalkan kamu melakukan perjalanan antarplanet di Tata Surya. Bagaimanakah penampakan konstelasi bintang dari planet (misalkan Mars) tempat kamu berada sekarang? Bagaimana bila kamu mengamatinya dari Proxima Centauri, bintang terdekat dengan sistem Matahari? Bagaimana pula bila kamu mengamatinya dari pusat galaksi?
59. Berikut ini adalah tabel posisi Merkurius dan Venus dari suatu Ephemeris:
Tanggal Merkurius Venus
h m s ° h m s ° Nov 7 16 11 38.61 –23 49 45.9 16 04 01.76 –21 07 49.3 8 16 12 55.61 –23 46 54.0 16 09 14.55 –21 24 26.5 9 16 13 40.37 –23 41 19.5 16 14 28.50 –21 40 27.5 10 16 13 50.08 –23 32 50.8 16 19 43.58 –21 55 51.7 11 16 13 22.16 –23 21 16.3 16 24 59.76 –21 10 38.4
Event astronomi apa yang akan terjadi di antara tanggal 7–11 November tersebut? Jelaskan pada tanggal berapa event itu akan terjadi? Apa alasanmu?
60. Dua orang astronom, salah satu berada di Bumi (a= 1 AU) dan lainnya di planet Mars (a= 1,5 AU), memutuskan untuk bekerja sama mengukur paralaks sebuah bintang target dengan mengamatinya secara simultan. Kedua astronom akan mencatat posisi teramati (apparent position) bintang target dari masing-masing planet. Perbedaan posisi bintang yang berhasil diamati tidak lain menyatakan paralaks yang berhasil diukur.
a. Gambarkan konfigurasi yang mungkin untuk menghasilkan pengukuran paralaks terbesar! Berikan penjelasan mengapa demikian!
b. Berapakah besar garis dasar (baseline) dalam konfigurasi di atas?
c. Gambarkan konfigurasi - konfigurasi (minimal 2 buah) yang memungkinkan kedua astronom tersebut memperoleh pengukuran paralaks yang bernilai 0 ! Berikan penjelasan mengapa demikian!
61. Gambarkan fase Bulan yang Anda ketahui. Bila q (disebut juga fase) menyatakan rasio bagian terang dan bagian gelap bila dilihat dari Bumi, tunjukkan bahwa :
( )
2 cos 1
q= +
ϕ
, dimana = sudut elongansi !
62. Buktikan bahwa luas sabit bulan sama dengan
( )
2 d cos 1 r 2 +π
, dimana d = 1800 – elongansi.63. Planet mana saja yang tidak akan pernah terokultasi (tertutupi) oleh bulan purnama?
64. Apakah mungkin matahari tidak terbit dari Timur ? Jika mungkin, adakah tempat dimana matahari tidak terbit di Timur ? Jika tidak mungkin, jelaskan mengapa ! 65. Tentukan pernyataan di bawah ini benar atau salah. Jika salah, perbaikilah
pernyataan tersebut menjadi benar.
a) All stars appear to rise in the East and set in the West
b) You can see the North Star from anyplace in the northern hemisphere on any clear night regardless of the month of the year or the time of night
c) The sun generally appears to move from west to east (eastward) through the constellations of the zodiac (but it sometimes moves westward).
d) The moon follows the approximately the same path as the sun through the sky. The planets also approximately follow that same path through the sky.
e) On or around March 21, the sun appears to rise due east and to set due west 66. a. Why would you never see Mercury at midnight, but you might see Mars?
b. Why don’t eclipses happen every month?
c. What does it mean to say that the sun is in Taurus? d. Why does the moon go through phases?
e. Why is Venus known as the morning or evening star?
67. a. Because of the rotation of the Earth once every 24 hours any star in the sky appears to move from east to west. By what angle does it move in five minutes?
b. List, in order, all of the phases of the Moon !
c. From night to night, which way does the Moon move across the sky, and why? d. If Jupiter is in opposition to the Sun, where will you find it in the sky at
e. If you lived on Jupiter, which planets could you see in the eastern sky at sunset? And if you lived in Venus ?
68. a. The moon's orbit plane is tilted about 6 degrees away from the ecliptic. What is the maximum possible altitude of the moon in the Montreal sky? (Montreal, Latitude: 45 degrees N, 73 degrees W)
b. How does the sky seem to change over the day, and year? Why?
c. Calculate the apparent angular speed (in degrees per day) at which the Moon appears to move across the sky, relative to the stars !
69. Pada saat Winter Soltice, seseorang mengamati Matahari dari Quito (780BB,00LS)
Pada saat yang sama, matahari baru saja terbit di Sheldovia,Alaska (1550BB,600LU) dan matahari hampir terbenam di Winhock (170BT,230LS). Gambarkan kenampakkan matahari bagi pengamat di Alaska dan Winhock ! 70. White Bear (whom was already met in the text of the VII, VIII and IX
International Astronomy Olympiad) has returned from Crimea to the North Pole and decided to observe a sunset. Calculate how long this sunset lasts ! The