Planet Bumi

5/27/2018 Planet Bumi

1/58

PLANET BUMI


2/58

Bagaimana Bentuk dan

Ukuran Bumi ???


3/58

Sejak jaman Pythagoras (500 SM) bentuk

umum Bumi dikenal Bulat. Claudius Ptolemy mengumpulkan data

pengamatan ekstensif menunjukkan Bumi

berbentuk Bola


4/58

Fakta yang menunjukkan Bumi Bulat

Ketika kita malihat kedatangan kapal dari maka

yang mula-mula terlihat adalah hanya puncaklayarnya.


5/58

GambaranKapal Laut

Mengarugi

lautan dipermukaan

Bumi


6/58

Eratosthenes (276-194 SM) melakukan

pengamatan untuk menentukan keliling Bumi.

Metode pengamatannya adalah dengan cara

membandingkan bayang-bayang tongkat yang

terjadi di suatu tempat (kota) dengan yang terjadidi kota lain pada saat yang bersamaan, dimana

pada kota lain tersebut kedudukan matahari

sedang tepat di atas kepala. Dengan mengetahui

sudut zenith matahari, yaitu sudut yang dibentuk

antara sinar matahari dengan vertikal, makakeliling Bumi dapat diperkirakan.


7/58

Erastosthenes menentukan bahwa pada siang hari

terpanjang pada musim panas matahari tepatberada di atas kepala pada tengah hari di kota

Syne (Aswan) Mesir. Pada hari yang sama pada

tengah hari sebuah tiang ditancapkan di kota

Alexandria, dan menghasilkan bayangan tongkatpada tanah yang panjangnya membuat sudut

zenith sebesar 7o, atau setara dengan 1/50

lingkaran (1 lingkaran penuh 360o).

Perhatikan gambar berikut !


8/58

Sinar Matahari

Kota Syene

(Aswan)

Kota Alexandria

Bayang-bayang

Tongkat

Jarak Alexandria

dan Aswan =

925 km

(5000 stadia)

Pusat Bumi

Equator

Kutub Utara


9/58

Jarak antara Syne dan alexandria adala 925 km.

Dengan demikian Erastosthenes menghitungkeliling Bumi sbb:

Kll = 50 x 925 km = 46.000 km

Jari-jari Bumi dapat dengan mudah ditentukan dari

keliling ini, yaitu :

r = 7324,8 km

Hasil ini cukup baik, sebagai perkiraan. Selisihnya

adalah lebih tinggi sekitar 15 % dari nilai yang

diakui sekarang.


10/58

Menurut IUGG (the International Union of Geodesy

ang Geophysics) :

Jari-jari kutub = 6357 km

Jari-jari ekuator = 6378 km

Jari-jari rata-rata = 6371 km

Jari-jari kutub dan ekuator tidak sama, lebih

panjang jari-jari ekuator, sehingga bentuk Bumi

tidak bulat melainkan elipsoid (dempak). Ini terjadi

akibat Bumi berotasi dari Barat ke Timur.


11/58

Rk= 6357 km

Re= 6378 km

Rk= jari-jari kutub

Re = jari-jari ekuator

Beda Re dan Rk = 21 km


12/58

Bagaimana hal ini bisa

terjadi ???


13/58

Bumi Berotasi pada porosnya dengan periode 24 jam


14/58

Pada permainan untan-anting ada gaya ke arah

luar (sentrifugal) ketika untang-anting berputar


15/58

Besar gaya sentrifugal pada suatu titik sebanding

dengan jarak titik terhadap sumbu rotasi.

R

Fsf

Fsf

Fsf

Bagian ekuator mengalami gaya sentrifugal paling

besar dan mengecil gaya tersebut ke arah lintang yang

lebih tinggi.


16/58

Efeknya Bumi berbentuk Elipsoid (Dempak)


17/58

Berapa Umur Bumi ????

(menentukan umur Bumi)


18/58

Umur Bumi dapat ditentukan dengan

mekanisme peluruhan unsur radioaktif yang

terdapat di Bumi.

Suatu unsur Radioaktif dapat secara spontan

berubah (bertransformasi) menjadi unsur laindengan memancarkan (meradiasikan)

partikel-partikel (alpha) atau (beta) atau

(gamma).

Transformasi ini terjadi dalam inti atomsehingga bergantung pada sifat-sifat inti.


19/58

Peluruhan (decay) isotop radioaktif

mengakibatkan unsur tersebut berubah

menjadi unsur lain, dan jika unsur ini juga

bersifat radioaktif, maka akan meluruh pula

menghasilkan unsur lain lagi.Rantai radioaktif akan berakhir dengan isotop

stabil (non radioaktif) yang tidak meluruh.

Isotop radioaktif asal (original) disebut induk

(parent) sedangkan isotop dalam deretanpeluruhan radioaktif disebut puteri (daughter).


20/58

Setiap isotop radioaktif meluruh dengankecepatan konstan dan biasanya dinyatakan

dengan istilah waktu paro (half time) yaitu

waktu yang dibutuhkan agar separo (1/2)

massa isotop radioaktif hilang karenapeluruhan.


21/58

Induk (Parent) Putri (Daugh)

Stabil

Waktu paro

(milyar tahun)

Uranium 238 (U238) Timah 206 (Pb206) 4,5

Uranium 235 (U235) Timah 207 (Pb207) 0,7

Thorium 232 (Th232) Timah 208 (Pb208) 15,0

Rubidium 87 (Rb87) Strontium (Sr87) 60,0

Potasium 40 (K40) Argon 40 (A40) 1,3

Waktu Paro Isotop Radioaktif Utama di

Bumi


22/58

Umur suatu batuan (rock) dapat ditentukan

dengan mengukur besaran relatif dari isotopinduk dan puteri yang dihasilkannya. Hasilnya

dinyatakan dengan perbandingan isotop yaitu

perbandingan dari besaran isotop induk yang

masih tinggal. Perbandingan ini bertambah

besar seiring bertambahnya umur batuan.

Dari perbandingan isotop dan waktu paro

yang diketahui, maka umur batuan dapatditentukan.


23/58

Misalkan perbandingan argon 40 (A40)

dengan Potasium 40 (K40) dalam batuan

adalah 1, maka umur batuan adalah 1,3milyar tahun dengan anggapan bahwa tidak

ada argon yang hilang.

Pada tabel apat dilihat bahwa waktu paro

potasium 40 (K40) adalah 1,3 milyar tahun

artinya untuk mentrasformasikan separo

massa potasium menjadi argon dibutuhkan

waktu 1,3 milyar tahun. Jadi pada akhir waktuparo (1,3 milyar tahun) jumlah Potasium dan

argon dalam batuan akan sama, atau A40/K40

= 1


24/58

K40

K40 A40

K40 A40A40A40

K40A40 A40A40 A40 A40A40 A40

1,3 milyar tahun

1,3 milyar tahun

1,3 milyar tahun

Rasio A40/K40

= 0,5/0,5 =1

Rasio A40/K40

= 0,75/0,25 =3

Rasio A40/K40

= 0,875/0,125

= 7


25/58

Pada akhir massa dua kali waktu paro, maka

separo potasium meluruh lagi menjadi argon,dan rasio A40/K40menjadi 3/1 = 3. Setelah tiga

kali waktu paro maka rasio Ar40 dan K40

adalah 7.


26/58

Umur Bumi diyakini lebih tua dari umur

batuan, dari hasil analisis jumlah berbagaiisotop Timah (Pb) di Bumi maka umur Bumi

diperkirakan 4,5 milyar tahun.


27/58

EFEK GERAK EDAR BUMI(ROTASI DAN REVOLUSI BUMI)


28/58

Bola langit melakukan

gerak semu, yg arahnyaberlawanan dgn arahgerak rotasi bumi

bumi berotasipd sumbunya

Gerak Harian- dari timur ke barat.- periodanya 24 jam.- sejajar ekuator langit. Di ekuator, lintasan harian benda-bendalangit akan tampak vertikal.

Di kutub akan tampak mendatar.

Dan di tempat lain akan tampak miringterhadap bidang horison. Besarnyasudut kemiringan bergantung padalintang pengamat.


29/58

Pengaruh rotasi Bumi

Peredaran semu harian benda langit, daritimur ke barat disebabkan oleh rotasi Bumi

dari arah barat ke timur.

Pergantian siang dan malam. BelahanBumi yang terkena sinar Matahari

mengalami siang dan sebaliknya.

Perbedaan waktu. Tempat-tempat yang

berbeda bujur 10akan berbeda waktu 4

menit.



30/58


Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan Bumi. Akibat

rotasi Bumi, bentuk Bumi akan elipsoida, memampat dikedua kutubnya dan menggelembung di khatulistiwa. Jadi,jika kita bergerak dari khatulistiwa menuju kutub, makapercepatan gravitasi makin besar.

Pembelokan arah angin. Efek gaya Coriolis yang timbul

karena rotasi Bumi mengakibatkan pembelokan arah angin.Di belahan Bumi utara, angin membelok ke kanan dan dibelahan Bumi selatan angin membelok ke kiri. Gaya Coriolistimbul akibat efek dua gerakan yaitu rotasi Bumi dangerakan benda relatif terhadap permukaan Bumi.

Pembelokan arus laut. Karena arus-arus permukaan lautdisebabkanoleh angin,maka arus laut dipaksa membelok kekanan di laut-laut belahan Bumi utara dan ke kiri di laut-lautbelahan Bumi selatan


31/58

Bola langit melakukan

gerak semu, yang arahnyaberlawanan dengan arahgerak revolusi bumi

bumiberevolusi

Gerak tahunan- dari timur ke barat.- periodanya 1 tahun.- ekliptika membentuksudut 23,5o thdp ekuator.

lintasan matahari mengalami pergeseransepanjang lingkaran ekliptika, secaraperiodik selama setahun.

equinox: vernal equinox (titik musim

semi) disebut juga titik Aries , danautumn equinox (titik musim gugur).

Soltice: Summer Soltice (titik balikutara) dan winter soltice (titik balikselatan


32/58

Pengaruh Revolusi Bumi

Gerak semu tahunan Matahari. Perubahan lamanya siang dan malam.

Pergantian musim.

Terlihatnya rasi bintang yang berbeda dari

bulan ke bulan.


33/58

Gerak Tahunan


34/58

Gerak Tahunan

G k T h M h i P d B l L i


35/58

Ekliptika

KLU

Ekuatorlangit

y

KLS

23,50

SummerSolstice

Winter

Solstice

22 Juni

21 Mar

22 Des

W

23 Sep

Gerak Tahunan Matahari Pada Bola Langit


36/58

21 Mar 23 Sep

21 Mar

22 Des

22 Jun

Utara

Selatan

0

10

10

20

20

30

30

Gerak Tahunan Matahari


37/58

21 Mar 23 Sep

21 Mar

22 Des

22 Jun

Utara

Selatan

0

10

10

20

20

30

30



38/58

21 Mar23 Sep

21 Mar

22 Des

22 Jun

Utara

Selatan

0

10

10

20

20

30

30


Surplus

Matahari

Surplus

Matahari

SurplusMatahari

Defisit

Matahari

DefisistMatahari

Surplus

Matahari


39/58

Matahari terbit tepat di titik Timur sekitar tanggal21 Maret dan 23 September.

Titik terbit Matahari menyimpang paling jauh keutara adalah sekitar tanggal 22 Juni dan paling

jauh ke selatan sekitar tanggal 22 Desember.

Pergeseran lintasan Matahari terjadi karenakombinasi dari efek rotasi Bumi dan revolusiBumi, serta kemiringan sumbu rotasi terhadapsumbu revolusi Bumi sebesar 23,50. Sehinggadari Bumi, Matahari tampak bergeser 6 bulan kebelahan langit utara dan 6 bulan ke belahanlangit selatan.


40/58

Gerak semu matahari mempengaruhi lamanyasiang hari dan lamanya insolasi. Di ekuator,

lamanya siang dan malam hari sama yaitu 12 jam,sedangkan di daerah kutub, 6 bulan siang dan 6bulan berikutnya malam. Pada tempat-tempat dilintang lain, lamanya siang dan malam hari tidak

sama, seperti ditunjukkan pada Tabel 1.


41/58

Lintang tempat Lamanya siang hari

0o(ekuator) 12 jam

17o 13 jam

41o 15 jam

49o 16 jam

63o 20 jam

66o30 24 jam

67o21 1 bulan

69o51 2 bulan

78o11 4 bulan

90o(kutub) 6 bulan


42/58

Gerak semu ini mempengaruhi musim?

Musim terjadi apabila ?

Salah satu parameter iklim/cuaca bernilai ekstrim

Apa parameter iklim ?

Temperatur, Kelembapan, curah hujan, awan,angin dll.


43/58

Di bumi terdapat empat jenis musim, yaitu : (Tjasyono, 2006).

Musim dingin, di belahan bumi bagian utara terjadi pada bulanDesember , Januari, dan Februari. Sedangkan di belahan bumi

bagian selatan terjadi pada bulan Juni, Juli, dan Agustus

Musim semi, di belahan bumi bagian utara terjadi pada bulan Maret,

April, dan Mei. Sedangkan di belahan bumi bagian selatan terjadi

pada bulan September, Oktober, dan November. Musim panas, di belahan bumi bagian utara terjadi pada bulan Juni,

Juli, dan Agustus. Serdangkan di belahan bumi bagian selatan

terjadi pada bulan Desember, Januari, dan Februari

Musim gugur, di belahan bumi bagian utara terjadi pada bulan

September, Oktober, dan November. Sedangkan di belahan bumibagian selatan terjadi pada bulan Maret, April, dan Mei.


44/58

Mengapa di Indonesia tidak terjadi Musim Dingin dan

Musim Panas ?


45/58

Jawab :

Karena variasi temperatur sepanjang tahun sangat

kecil, di Indonesia tidak lazim disebut musim panas dan

musim dingin

TabelSuhu
http://localhost/var/www/apps/conversion/TABEL%20SUHU%20UDARA%20RATA.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/TABEL%20SUHU%20UDARA%20RATA.docx


46/58

Posisi Indonesia Berada di khatulistiwa (sekitar

equator) jadi sepanjang tahun menerima sinar matahari

hampir sama banyak (selalu surplus).

Dengan demikian variasi temperatur sepanjang tahun

sangat kecil, di Indonesia tidak lazim disebut musim

panas dan musim dingin.


47/58

Di Indonesia lebih lazim disebut musim kering danmusim basah atau disebut musim kemarau dan musim

hujan, karena variasi musiman curah hujan sangat

besar. Musim yang terdapat di Indonesia adalah musim

hujan yang biasa terjadi pada bulan-bulan Desember,

Januari, dan Februari; musim pancaroba ke satu yangterjadi pada bulan-bilan Maret, April, dan Mei; musim

kemarau yang terjadi pada bulan-bulan Juni, Juli, dan

Agustus; dan musim pancaroba ke dua yang terjadi

pada bulan-bulan September, Oktober, dan November.


48/58

Apa ukuran suatu musim disebut musim hujan (basah)dan disebut musim kemarau (kering) ?


49/58

Jawab :Curah hujan rata-rata dalam waktu tertentu

Tabel CurahHujan
http://localhost/var/www/apps/conversion/TABEL%20CURAH%20HUJAN%20RATA-RATA.docxhttp://localhost/var/www/apps/conversion/TABEL%20CURAH%20HUJAN%20RATA-RATA.docx


50/58

Musim hujan mulai jika dalam satu dekad (Dasa harian

= 10 harian)

R 50 mm

Musim kemarau mulai jika dalam satu dekad (10

harian)

R < 50 mm

R = Curah Hujan


51/58

Dua kali dalam satu tahun kedudukan matahari tepat di

ekuator. Kedudukan Matahari pada ekuator disebut

Ekinoks. Ekinoks terjadi dua kali selama perioderevolusi bumi (1 tahun), yaitu pada tanggal 21 Maret

yang disebut ekinoks musim semidan pada tanggal 23

September yang disebut ekinoks musim gugur. Sinar

Matahari pada jam 12.00 (tengah hari) tepat berada diatas ekuator. Oleh karena itu sinar Matahari

menyinggung kedua kutub (klutub utara dan selatan),

dan dengan demikian maka lingkaran terang

(penyinaran) juga melalui kedua kutub tersebut.

Akibatnya di seluruh Bumi lamanya siang hari dan

malam hari menjadi sama, yaitu masing-masing 12

jam.


52/58

Pada saat ekinoks, energi Matahari yang diterima di

daerah ekuator bernilai maksimum. Besar energi

Matahari berkurang ketika kita bergerak dari ekuator ke

arah kutub, dan pas di kutub, besar energi matahari

menjadi nol. Posisi ekinoks Matahari (21 Maret dan 23

September)KU

KS

66,5o

66,5o

23,5o

23,5o

0o


53/58

Ekinoks disebut hari kulminasi (orang pontianak) atau

posisi tertinggi matahari. Pada jam 12 pada tempat-

tempat yang terletak di garis ekuator, tidak adabayang-bayang benda (matahari tepat di atas kepala).


54/58

Dua kali dalam setahun kedudukan Matahari berada

pada titik balik gerak semunya (terjauh dari ekuator).

Kedudukan Matahari berada pada titik balik yangdisebut Solstis. Solstis terjadi dua kali selama periode

revolusi Bumi, yaitu posisi 23,5oLU yang terjadi pada

tanggal 22 Juni dan disebut solstis musim panas

belahan bumi utara, dan posisi 23,5o LS yang terjadipada tanggal 22 Desember dan disebut solistis musim

dingin untuk belahan Bumi bagian utara.


55/58

Solistis musim panas belahan bumi utara tanggal 22 Juni

mempunyai ciri-ciri sebagai berikut : (Tjasyono, 2006).

kutub utara condong 23,5oke Matahari Sinar Matahari jam 12.00 vertikal pada 23,5oLU

Di belahan bumi bagian utara, sinar Matahari menyinggung

66,5oLU setelah melewati kutub utara. Di belahan bumi bagian

selatan, sinar matahari tidak menyinggung kutub selatan tetapi

berakhir pada 66,5oLS.

Lingkaran terang tidak membagi lintang sama besar, kecuali

pada ekuator, sehingga lamanya siang tidak sama dengan

malam hari kecuali pada ekuator.

Belahan Bumi bagian utara lebih luas mengarah ke arah

Matahari daripada belahan Bumi bagian selatan, sehinggasiang hari lebih lama di belahan Bumi utara. Daerah 66,5o

sampai 90oLU siang hari mencapai 6 bulan.


56/58

Solistis musim panas bumi utara. (22 juni)

KS

KU

66,5o

66,5o

23,5o

23,5o

0o


57/58

Solistis musim dingin tanggal 22 Desenber mempunyai ciri-ciri

sebagai berikut : (Tjasyono, 2006).

Kutub selatan condong 23,5oke Matahari

Sinar Matahari jam 12.00 vertikal pada 23,5oLS

Di belahan bumi bagian selatan, sinar Matahari menyinggung

66,5oLS sehingga ada cahaya, sedangkan pada 66,5oLU tidak

ada cahaya. Daerah 66,5osampai 90oLU, malamnya sampai 6

bulan. Lingkaran terang tidak membagi lintang sama besar, kecuali

pada ekuator, sehingga lamanya siang tidak sama dengan

malam hari kecuali pada ekuator.

Luas belahan Bumi bagian utara lebih kecil mengarah ke arah

Matahari daripada belahan Bumi bagian selatan, sehinggamalam hari lenih lama di belahan bumi utara.

Pada tanggal 22 Desember, di belahan Bumi bagian utara

tempertur menjadi rendah, sehingga terjadi solistis musim

dingin.


58/58

Solstis musim dingin di belahan bumi utara

(22 Desember)KU

KS

66,5o

66,5o

23,5o

23,5o

0o

Documents

Planet Bumi