Gerak Bulan Fase-Fase Bulan Gerhana Gaya Pasang – Surut SISTEM BUMI & BULAN Gerak Bulan Fase-Fase Bulan Gerhana Gaya Pasang – Surut Kompetensi Dasar: Memahami konsep sistem Bumi & Bulan Judhistira Aria Utama, M.Si. Lab. Bumi & Antariksa Jur. Pendidikan Fisika FPMIPA UPI

Gerak Bulan Orbit Bulan mengelilingi Bumi berbentuk elips dengan eksentrisitas rata-rata 0,05490. Menurut Fred Espenak (NASA), variasi jarak antara Bumi–Bulan:  356.400 km (di perigee)  406.700 km (di apogee) Variasi dari nilai jarak rata-rata mencapai: Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013 2

M1r1 = M2r2 r = r1 + r2 Menurut Teorema Pusat Massa: Dalam gerak orbitnya, kedua benda langit bergerak mengitari pusat massa bersama dalam lintasan tertentu dengan titik pusat massanya berada di garis hubung kedua komponen. Menurut Teorema Pusat Massa: M1r1 = M2r2 r = r1 + r2 Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013 3

Fase Bulan Dua fase yang sama berturutan mendefinisikan periode sinodis. Satu kali mengitari Bumi (3600) mendefini-sikan periode sideris. Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013 4

Simulator Fase Bulan Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013 5

Luas Sabit Bulan Lingkaran besar ACBD dengan kutub e (ACBD.e) merupakan setengah lingkaran bulan yang menghadap ke Bumi. Perlu diingat, permukaan Bulan yang menghadap ke Bumi selalu sama setiap saat, bagian ini disebut sebagai sisi dekat (near side) dan separuh sisanya yang tidak pernah menghadap ke Bumi disebut sisi jauh (far side). Lingkaran besar CfDg dengan kutub h (CfDg.h) merupakan setengah bola bulan yang menghadap dan memantulkan cahaya matahari. Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Luas sabit = luas ½(lingkaran – elips) Luas Sabit Bulan Luas sabit = luas ½(lingkaran – elips) Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Luas sabit = luas ½(lingkaran – elips) Luas Sabit Bulan Luas sabit = luas ½(lingkaran – elips) Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Fase Bulan “Sabit” merupakan bagian Bulan yang terkena dan memantulkan sinar Matahari yang menghadap ke Bumi. Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Gerhana: Orbit Bumi & Bulan Matahari Ekliptika (bidang orbit Bumi mengitari Matahari) Bumi Bulan Bidang orbit Bulan Inklinasi ~ 50 Arah selatan ekliptika Arah utara ekliptika Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Simulator Orbit Bulan Judhistira Aria Utama | TA 2009 - 2010

Diameter linear Matahari: D = 2 x 6,96 x105 km = 1.392.000 km Diameter linear Bulan: D = 2 x 1,738 x 103 km = 3476 km Berapa sudut bentangan kedua objek langit? Jarak Matahari dari Bumi (rerata: 149.600.000 km) sekitar 400x lebih jauh daripada jarak Bulan ke Bumi (rerata: 384.400 km).  diameter sudut Matahari: (D/d) x 206.265  diameter sudut Bulan: (D/d) x 206.265 Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Simulator Ukuran Sudut Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Variasi jarak Bumi–Matahari:  147.091.312 km (di perihelion) Orbit Bumi mengelilingi Matahari berbentuk elips dengan eksentrisitas (kelonjongan) 0,016773. Variasi jarak Bumi–Matahari:  147.091.312 km (di perihelion)  152.109.813 km (di aphelion) Variasi dari nilai jarak rata-rata mencapai: Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Orbit Bulan mengelilingi Bumi berbentuk elips dengan eksen- trisitas rata-rata 0,05490. Orbit Bulan lebih kompleks karena gangguan Matahari dan planet lain terhadap Bulan tidak bisa diabaikan. Menurut Fred Espenak (NASA), variasi jarak Bumi–Bulan:  356.400 km (di perigee)  406.700 km (di apogee) Variasi dari nilai jarak rata-rata mencapai: Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Variasi diameter sudut Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Gaya Pasang – Surut Merupakan perbedaan gaya yang dialami sebuah titik di permukaan planet dengan gaya yang bekerja di pusat planet. A A’ D C R r Menurut definisi di atas: Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Terapkan Hukum Newton di titik A dan C untuk memperoleh: Persamaan bentuk terakhir yang diperoleh di atas merupakan persamaan untuk menghitung besarnya gaya pasang – surut di daerah ekuator. Bagaimana untuk daerah di kutub? Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Gaya gravitasi di titik B: C R r B  d Gaya gravitasi di titik B: Karena  <<, d  r.

Efek gaya pasang – surut: * Naik & turunnya permukaan air laut dan pembentukan bulge * Dikenal sebagai pasang purnama dan pasang perbani Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Simulator Pasang-Surut Judhistira Aria Utama | TA 2009 - 2010

* Resonansi & sirkularisasi orbit * Rotasi dan revolusi benda-benda langit me- ngalami sinkronisasi dengan rasio berupa bi- langan bulat sederhana * Tidal Heating * Gaya pasang – surut memanaskan bagian da- lam (internal) satelit alam Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

* Limit Roche  catastrophic events! * Jarak minimum dari benda induk agar ter- hindar dari gaya pasang – surut yang mengo- yak Judhistira Aria Utama | TA 2012 - 2013

Bila kerapatan benda induk kurang dari setengah kali kerapa-tan satelitnya  Limit Roche < radius benda induk, yang berakibat kedua benda akan ber-tumbukan sebelum limit Roche dicapai. Judhistira Aria Utama | TA 2009 - 2010

Tugas 3 Dengan bantuan simulator (SkyGazer, Stellarium atau yang lainnya), perolehlah selisih waktu terbenam Matahari dan waktu terbenam Bulan harian dimulai dari fase Bulan baru (new moon) selama 1 lunasi/siklus. * Dapatkan nilai rata-ratanya (menit/hari dan derajat/hari) yang menunjukkan kecepatan menjauhnya Bulan dari Matahari! * Ke arah mana (barat/timur) gerak menjauh Bulan terhadap Matahari tersebut? * Tuliskan kesimpulan Anda dalam sebuah para- graf singkat! Judhistira Aria Utama | TA 2009 - 2010