Unit 5. Tata Surya.pdf

(1)

MA

MATERTERI I KULIKULIAH AH IPIPA-1A-1

JURU

JURUSAN PENDIDIKAN IPSAN PENDIDIKAN IPAA

F

FAKAKULULTTAS AS MAMATEMTEMAATITIKA KA DDAN AN ILILMU MU PENPENGETGETAHUANAHUAN

ALAM

FOTO YANG FOTO YANG RELEVAN

RELEVAN

UNIT 13:

GERAK BENDA

LANGIT

(2)

(3)

Latar Belakang

•

• Pada KPada K-13 Kk-13 Kkelas VII elas VII terdapat Kterdapat KD sebagai D sebagai berikut :berikut : –

– 3 3.1.11 1 MeMengngananalalisisis is sisiststem em tatata ta susuryrya, a, rrototasasi i dadan n rerevvololususii b

bumumi, i, rrototasasi i dadan n rreevvololususi i bbululanan, , sesertrta a ddamampapaknknyya a babagigi kehidupan di bumi

kehidupan di bumi –

– 4.11 Meny4.11 Menyajikan karya tentang dampak rotasi dan revajikan karya tentang dampak rotasi dan revolusiolusi bumi dan bulan bagi kehidupan di

bumi dan bulan bagi kehidupan di bumi, berdasarkan hasilbumi, berdasarkan hasil pengamatan atau penelusuran berbagai sumber informasi pengamatan atau penelusuran berbagai sumber informasi

•

• Kemampuan Kemampuan apa saja apa saja yang yang harus dilatihkan harus dilatihkan ke ke siswa?siswa? •

• Materi apMateri apa saja a saja yang yang harus dipelajari harus dipelajari siswa?siswa? •

• Bagaimana kBagaimana kegiatan belajar egiatan belajar yang yang sesuai dengsesuai dengan kan kemampuanemampuan dan materi tersebut?

dan materi tersebut?

I

(4)

Tujuan

Se

Sete

tela

lah

h me

meng

ngik

ikut

utii se

sesi

si in

ini,

i, ma

maha

hasi

sisswa

wa

mampu:

•

• Memahami maksud KMemahami maksud Kompetensi Dasar (KD) dan lingkup materiompetensi Dasar (KD) dan lingkup materi

dalam KD 3.11 dan

dalam KD 3.11 dan 4.11 K4.11 Kelaselas VIIVII

•

• Menganalisis berbagai komponen penMenganalisis berbagai komponen penyusun dan berbagaiyusun dan berbagai

fenomena pada sistem tata surya fenomena pada sistem tata surya

•

• Menganalisis konsep gerak benda Menganalisis konsep gerak benda langit,: langit,: Rotasi-reRotasi-revolusi bumivolusi bumi

dan bulan dan bulan

•

• Menganalisis dampak gerak benda langit bagi kehidupan di Menganalisis dampak gerak benda langit bagi kehidupan di bumibumi •

• Mengembangkan ide pembelajaran di sekolah Mengembangkan ide pembelajaran di sekolah yang sesuaiyang sesuai

dengan

dengan ““kemampuankemampuan”” dandan ““Konten MateriKonten Materi”” pada KD 3.11 danpada KD 3.11 dan KD 4.11 K

(5)

Garis Besar Kegiatan

Connection – 10’

• Recall : Pemahaman tentang gerak

benda langit

• Gerhana

• Perubahan musim

Introduction - 5’

• Dosen menyampaikan latar

belakang, tujuan, dan garis besar langkah kegiatan.

Extension/

Penguatan – 2’

• Baca buku Fisika Universitas

tentang gerak benda langit

Application – ₈₀’

• Analisis Sistem Tata Surya • Simulasi gerak BUMI-BULAN • Simulasi gerak Bumi-Bulan

Matahari

Reflection – ₃’

• Mengingat kembali:

- Komponen

“Kemampuan” dan “Konten Materi” apa

saja yang terdapat pada KD 3.14

(6)

Connection

Ungkap Pendapat (10’)

•

Saat ini ilmuan memandang bahwa sistem tata

surya kita mengikuti paham heliosentris sebagai

ganti geosentris. Apa maknanya? Jelaskan?

•

Bagaimana bentuk orbit planet mengelilingi

matahari?

•

Bagaimana menghitung periode revolusi suatu

planet?

•

Mengapa gerhana bisa terjadi?

•

Apa yang menyebabkan terjadinya perubahan

musim?

(7)

Application

– 80’

Kegiatan 1: Sistem Tata Surya

• Apa yang Anda fahami tentang Sistem Tata Surya?

 Sistem yang terdiri dari matahari dan sejumlah benda angkasa yang terikat secara gravitasional dengan matahari, yaitu Planet-planet, satelit, komet, planet minor atau asteroid, meteroida dan gas serta partikel mikroskopik antar planet

(8)

(9)

Diskusi tentang sistem tata surya untuk

mengisi tabel berikut:

Tugas

Klasifikasi Anggota Tata Surya

Planet Asteroida Satelit Komet Meteor

Definisi

(10)

Klasifikasi Planet

No Nama Planet Berdasarkan letaknya terhadap orbit bumi Kategorisasi Letak terhadap

orbit Mars Ukuran

P.Inferior P.Superior P. Dalam P.Luar P.Terrestrial P.Jovian

1 2 3

(11)

Besaran Fisis Planet

No. Nama Planet

Jarak dari Matahari

Kala

rotasi Kala revolusi massa

Gravitas i Kecepat an Lepas 1 2 3 4 5 6 7 dst

(12)

(13)

•

Berbentuk elips dengan eksentrisitas kecil

(mendekati nol), sehingga mendekati bentuk

lingkaran.

•

Kecuali pluto yang memiliki eksentrisitas

paling besar (0,249)

•

Eksentriitas merupakan bilangan yang

menunjukan kepipihan suatu elips, semakin

besar eksentrisitasnya, maka semakin pipih

elipsnya. (0 < e< 1)

Lintasan Planet Mengelilingi Matahari

(2)

(14)

Satuan Jarak

•

Jarak Rata-rata Bumi-Matahari

adalah

149.680.000 km.

•

Jarak tersebut dijadikan sebagai standar satuan

jarak dalam astronomi.

•

Didefinisakan bahwa 1 SA = 149.680.000 km

•

Jarak Bumi-Matahari kurang lebih 400 kali jarak

Bumi-Bulan

•

Garis tengah Matahari kurang lebih 400 kali garis

tengah Bulan.

(15)

(16)

Planet:

–

Berdasarkan letaknya terhadap orbit bumi:

•

Planet inferior

•

Planet Superior

–

Berdasarkan letaknya terhadap orbit Mars:

•

Planet dalam

•

Planet Luar

–

Berdasarkan ukurannya:

•

Planet Terrestrial

(17)

Satelit

•

Benda angkasa yang

bergerak (berevolusi)

mengitari suatu planet

•

Kebanyakan satelit

mengitari planet induknya

dari barat ke timur dan

bidang orbitnya ada dalam

bidang ekuator satelit

(18)

Satelit

•

Hampir semua planet memiliki satelit, kecuali Mercurius

dan Venus

•

Jupiter dan Saturnus memiliki satelit terbanyak: 16

•

Uranus: 5

•

Neptunus dan Mars : 2

•

Total 42

•

6 satelit yang besarnya lebih besar/sama dengan bulan:

Io, Europa, Ganymade dan callisto (satelit jupiter), Titan (

satelit saturnus), dan Triton (satelit Neptunus).

•

Ganymade merupakan satelit terbesar dalam tata surya

(diameter: 5270 km)

(19)

KOMET

• Komet/bintang berekor:

merupakan objek yang

munculnya secara tiba-tiba, penampakannya umumnya disertai dengan jumbai

cahaya

• Merupakan kumpulan gas

yang beku dengan partikel padat sebagai intinya.

• Beredar mengitari matahari

dalam orbit elips dengan eksentrisitasnya yang sangat besar.

(20)

Komet (2)

•

Ketika dekat dengan matahari komet menjadi

panas, sebagian materinya menguap

membentuk awan gas yang bercampur debu

menyelubungi inti, ini disebut

koma.

•

Partikel yang mengelilingi koma bersama inti

membentuk

kepala komet.

•

Semakin dekat matahari, tekanan radiasi dan

angin ion matahari mendorong partikel dan

(21)

(22)

Komet (3)

•

Terdapat orbit komet dengan eksentrisitas

mendekati satu, menyerupai parabola, sehingga

periode orbitnya hingga jutaan tahun

•

Beberapa komet memiliki eksentrisitas rendah

sehingga periodenya dapat ditentukan, ia disebut

sebagai komet periodik:

–

Hally (76 thn), Biela (7 tahun), Encke (3,3 thn)

–

Biela ditemukan pada tahun 1772, pada

kemunculannya tahun 1846 terpecah menjadi dua

komet, setelah itu tidak muncul lagi.

(23)

(24)

•

Terdiri dari puluhan ribu planet kecil dengan

ukuran pada kisaran beberapa km

•

Asteroid terbesar adalah Ceres (diameter: 1035

km)

•

Bergerak dari barat ke timur dalam orbit elips

dengan eksentrisitas hampir sama dengan bumi.

•

Berada pada jarak 2,5 sampai 3 SA dari matahari

dengan periode 4-6 tahun

•

Terletak antara orbit mars dan jupiter

(25)

HUKUM BODE

•

Keteraturan jarak suatu planet ke matahari

memenuhi deret bilangan yang dikenal

sebagai hukum Bode (1772) dengan rumusan:

D= 0,4 + 0,3 x 2

n

D: jarak planet dalam SA

n=- tak hingga untuk merkurius, 0 untuk venus,

dan bertambah satu untuk planet berikutnya.

(26)

•

Pada urutan kelima, pada posisi antara Mars dan

Jupiter yaitu angka 2,8 SA belum ada planetnya.

•

Pada awal abad 19 Gauz dan Von Zach

menemukan benda baru yang kemudian diberi

nama Ceres, elanjutnya ditemukan benda-benda

lain pada lokasi yang hampir berdekatan Pallas,

Juno dan Viesta hingga akhirnya ditemukan

sekitar 5000 benda kecil yang mengumpul

disekitar jarak 2,8 SA. Benda ini lalu diberinama

Asteroid/planet minor.

(27)

Meteorida

•

Benda-benda kecil yang

mengelilingi matahari,

keberadaannya baru diketahui

ketika benda tersebut

memasuki atmosfir bumi dan

memanas karena gesekan.

•

Uap bercahaya yang dihasilkan

nampak seperti bintang yang

bergerak di langit, gejala ini

dinamakan meteor.

(28)

•

Meteor semakin banyak dijumpai setelah

(29)

Asal Mula Meteorida

•

Meteorid Asteroidal/keplanetan:

–

Berasal dari pecahan asteroida, orbit elips dengan

periode pendek, terjadinya sewaktu-waktu atau

sporadis (tidak memiliki pola periode tertentu)

•

Meteorid Kekometan:

–

Berasal dari hancuran komet dengan orbit elips yang

sangat pipih dan sering berimpit dengan orbit bekas

komet tertentu. Bila bumi memotong orbit kelompok

meteorid ini akan terjadi hujan meteor

•

Meteorid Parabolis:

–

Benda kecil yang asal mulanya belum diketahui, tetapi

(30)

Meteorida

Meteor

(31)

Kedudukan Planet Superior

Matahari Bumi C :Konjungsi Oposisi: O Kuadran Timur Kuadran Barat

(32)

Kedudukan Planet Inferior

Matahari Bumi Konjungsi Dalam Oposisi: O Elongasi Timur Elongasi Barat Konjungsi Luar

(33)

Periode Sideris dan Sinodis

•

Waktu yang dibutuhkan oleh suatu planet

dalam peredarannya sampai kedudukan

semula atau satu kali edar dinamakan Periode

Sideris.

•

Waktu edar planet dari suatu posisi ke posisi

yang sama lagi terhadap matahari, misalnya

dari kedudukan oposisi ke kedudukan oposisi

berikutnya disebut Periode Sinodis

(34)

Contoh: Sinodis pada Planet dalam

Matahari B1 A1 A2 B2 A3 B3

Waktu yang dibutuhkan oleh Planet A sampai kembali mencapai posisi bertindihan dengan planet B ini disebut Periode Sinodis Planet A

(35)

Contoh kasus:

Bumi dan Planet di

Luarnya

B1 A1 A2 B2 A3 B3

Pada saat yang sama,

Suatu ketika bumi telah berada pada posisi B2 dan menempuh sudut:

Sedangkan Planet Luar A, telah berada pada Posisi A2 dan

menempuh sudut:

Selisih sudut antara keduanya:

  P 0 2 1 360 MB B Sudut P 0 2 1 360 MA A Sudut  0 0 360 360  

(36)

•

Setelah satu periode sinodis planet A, bumi

ada di B3 dan planet ada di A3. Beda sudut

antara bumi dan planet adalah 360

0

•

Sehingga kini persamaannya menjadi:

S P P S P P S P P 1 1 1 1 1 1 360 360 3600 0 ₀























 

(37)

Geak Retrogade

•

Gerakan planet yang

“

seolah

”

mundur dari

timur ke barat.

•

Bagaimana hal itu

(38)

• Retrogade Motion yang terjadi pada planet Mars

sebenarnya adalah gerak semu yang terjadi bila dilihat dari Bumi, gerak ini disebut gerak relatif (Hk. Einstain ttg gerak Relatif).

• Pada keadaan normal kecepatan revolusi bumi

mengelilingi matahari adalah lebih cepat dibanding planet Mars, sehingga pada titik tertentu gerakan planet mars di langit seperti berbalik arah padahal gerak bumi inilah yang sebenarnya menyalip planet mars pada garis edarnya

(39)

(40)

(41)

Application

– 80’

Kegiatan 1: Simulasi Gerak Bumi-Bulan

(10’)

• Perwakilan kel. 1 ditunjuk untuk menjadi bumi • Perwakilan Kel. 2 ditunjuk untuk menjadi bulan

• “bulan” bergerak mengelilingi bumi, dalam satu putaran

wajah “bulan” harus terus melihat bumi

(42)

Diskusi Simulasi-

10’

•

Apa yang dapat Anda amati dalam simulasi

tadi?

•

Bagaimana periode revolusi bulan jika

dibandingkan dengan periode rotasinya?

•

Berapa lama periode revolusi bulan

mengelilingi bumi?

NB : Periode revolusi bulan mengelilingi bumi

disebut juga periode sideris

(43)

(44)

Kegiatan 2- Simulasi Gerak

Bumi-Bulan-Matahari-

10’

• Perwakilan Kel. 1 ditunjuk untuk menjadi Bumi • Perwakilan Kel. 2 ditunjuk untuk menjadi Bulan

• “bulan” bergerak mengelilingi bumi, dalam satu putaran wajah

“bulan” harus terus melihat bumi

• Perwakilan Kel. 3 ditunjuk untuk menjadi Matahari • Perwakilan Kel. 4,5,6 ditunjuk untuk menjadi bintang

• Matahari diam di tengah, Bumi dan bulan berotasi sambil

berevolusi mengelilingi Matahari

(45)

(46)

Diskusi Simulasi-

15’

• Apa yang dapat Anda amati dalam simulasi tadi?

• Apa yang menyebabkan terjadinya perubahan siang dan malam?

• Apa yang disebut dengan satu tahun?

• Pada keadaan bagaimana bulan dikatakan menyelesaikan satu periode sinodisnya?

• Pada keadaan bagaimana terjadi gerhana Bulan?

• Pada keadaan bagaimana terjadi gerhana Matahari? • Mengapa rasi bintang yang terlihat di langit berubah

sepanjang tahun?

(47)

Bumi dan Gerak Benda Langit

•

Gerak harian benda langit:

Gerak benda-benda langit dari timur ke barat

selama +/- 24 jam dalam satu kali kitaran.

•

Gerak harian tersebut merupakan efek dari

(48)

Rotasi Bumi

•

Bumi kita berputar seperti gasing. Gerak

putar Bumi pada sumbu putarnya ini

dinamakan gerak rotasi.

•

Untuk menyelesaikan satu putaran (satu

periode rotasi), dibutuhkan waktu 23 jam 56

menit 4.1 detik.

•

Gerak rotasi Bumi inilah yang menyebabkan

terjadinya siang-malam dan pergerakan semu

benda-benda langit.

(49)

(50)

Akibat Rotasi Bumi:

•

Gerak harian benda langit dari timur ke barat

(terbit di timur, terbenam di barat, dan

terjadinya pergantian siang malam).

•

Terjadi pepatan bumi di arah kutubnya

(momentum sudut lebih besar pada daerah

equator )

(51)

Revolusi Bumi

•

Ge

Gerrak

ak bu

bum

mii m

men

eng

git

itar

arii m

ma

attah

ahar

arii d

dis

ise

ebu

butt g

ger

erak

ak

re

revo

volu

lusi

si bu

bumi

mi..

•

Bi

Bida

dang

ng or

orbi

bit

t bu

bumi

mi me

meng

ngit

itar

arii ma

mattah

ahar

arii di

dise

sebu

butt

bid

bidang

ang ekl

eklip

iptik

tika.

a.

•

Let

Letakn

aknya

ya mir

miring 23

ing 23,5

,5

oo

tter

erha

hada

dap

p bi

bida

dang

ng eq

equa

uattor

or

lan

langi

gitt (p

(per

erpa

panj

njan

ang

gan

an bi

bida

dang

ng eq

equa

uato

tor bu

r bumi

mi).

).

•

P

Per

erio

iode

de re

revo

volu

lusi

si bu

bumi

mi = 3

= 365

65.2 .25 ha

5 hari

ri. G

. Ger

erak

ak

rre

evvo

ollu

ussii b

bu

um

mii d

diisse

eb

bu

utt jju

ug

ga

a g

ge

erra

akk tta

ah

hu

un

na

an

n b

bu

um

mii

a

(52)

21 Maret: Awal 21 Maret: Awal musim semi musim semi 21 Juni: musim 21 Juni: musim panas panas Summer Summer Soltstice Soltstice 23 Sept: Awal 23 Sept: Awal musim gugur musim gugur 23 des:musim 23 des:musim dingin dingin Winter Soltstice Winter Soltstice

(53)

Akibat Revolusi Bumi :

•

Pergantian musim

•

perbedaan lamanya siang dan malam

•

Gerak semu tahunan matahari

•

Terlihatnya rasi bintang yang berbeda dari bulan ke

bulan

•

Terjadinya paralaks bintang.

•

(54)

(55)

Periode Sideris dan Sinodis Bulan

• Periode revolusi bulan mengelilingi bumi satu putaran

sempurna adalah: 27d₇h_{43m 11,5}s _{atau 27,32166 hari.}

Periode ini disebut Periode sideris

• Namun selama periode sideris, bumi dan bulan telah

bergerak mengitari matahari sekitar 270 _{atau 1/13}

perjalanan mengitarai matahari.

• Sehingga untuk kembali keposisi Oposisi berikutnya

dibutuhkan waktu sekitar dua hari lagi. Periode ini disebut periode sinodis (29, 5 hari), yaitu periode revolusi bulan terhadap matahari  Satu bulan qomariyah.

(56)

A

A’

(57)

(58)

• Perbedaan periode sideris dan sinodis ini menyebabkan

bulan tampak bergerak di bola langit ke arah timur rerata 130 _{tiap harinya.}

• Sedang matahari sendiri juga bergerak ke arah timur

rerata 10 _{tiap hari.}

• Akibatnya bulan akan nampak bergerak ke arah timur dari

matahari 120 _perhari.

• Sudut tersebut setara dengan sekitar 50 menit. Itulah

sebabnya bulan nampak terbit terlambat 50 menit tiap hari.

(59)

Fasa-fasa bulan

•

Pada saat bulan beroposisi terhadap bumi:

bulan purnama

_

memungkinkan terjadinya

gerhana bulan, jika?

•

Pada saat bulan berkonjungsi terhadap bumi

(ijmak): bulan baru

_

memungkinkan

terjadinya gerhana matahari, jika?

•

Hilal: kenampakan bulan sesaat setelah bulan

(60)

(61)

(62)

Gerhana

•

Tidak setiap bulan baru terjadi gerhana matahari,

sebagaimana tidak pada setiap bulan purnama

terjadi gerhana bulan.

•

Hal ini karena orbit bulan tidak sebidang dengan

matahari, miring 5 derajat.

•

Jadi gerhana hanya terjadi pada saat bulan berada

pada simpul A atau B.

•

Jadi selama satu tahun, hanya akan terjadi gerhana

(63)

(64)

• Umbra  Total

• Penumbra Parsial • Antumbra Annular

(65)