Bahan Ajar Rotasi dan Revolusi Bumi

GERAK ROTASI DAN REVOLUSI BUMI

Pendahuluan

Bumi adalah salah satu planet, dari planet-planet dalam tata-surya. Seperti yang terjadi pada planet-planet lain, bumi juga mengalami dua macam gerak putaran, yaitu gerak rotasi dan gerak revolusi. Gerak rotasi adalah gerakan putaran bumi mengelilingi sumbu. Adapun sumbu gerak rotasi bumi adalah garis yang melalui kutub utara dan kutub selatan bumi. Sedangkan pada gerak putar revolusinya, bumi bergerak putar dengan mengelilingi matahari.

A.     ROTASI BUMI

Rotasi bumi adalah perputaran bumi pada porosnya. Kala rotasi adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda untuk berputar pada porosnya. Sekali berotasi bumi memerlukan waktu 23 jam 56 menit atau 24 jam kurang 4 menit. inilah yang menyebabkan adanya tahun kabisat dimana perbedaan waktu 4 menit tersebut membuat jumlah hari pada bulan februari ditahun kabisat berjumlah 29 hari.

Bagaimana tanda-tanda adanya rotasi? Tanda-tanda adanya rotasi dapat kita lihat dengan adanya pergerakan bulan dan matahari. Bulan yang tadinya misalkan ada disebelah Timur beberapa jam kemudian tepat berada diatas kepala kita. Hal ini menunjukan bahwa bumi berputar.

Berikut Akibat dari Rotasi bumi :

1.      Pergantian Siang dan Malam.

Matahari memancarkan cahaya kearah bumi, namun bentuk bumi yang bulat dan cahaya matahari yang bergerak lurus maka menyebabkan pancaran sinar matahari yang tidak merata, sehingga menimbulkan bagian bumi yang terang pada bagian depan yang berhadapan langsung dengan matahari dan bagian gelap yang berada dibelakang bumi. Hal ini menyebabkan siang ( bagian terang bumi ) dan malam (bagian gelap bumi).

2.      Perbedaan Waktu di Berbagai Tempat di Bumi.

Adanya Bagian gelap terang akibat bentuk bumi yang bulat dan arah sinar matahari

Dengan adanya bagian gelap terang pada bumi, yang menjadi bagian siang dan malam maka timbullah perbedaan waktu. Yang bagian terang sedang mengalami waktu siang hari sedangkan pada bagian gelap mengalami malam hari. Selain itu juga, untuk memudahkan pembagian waktu maka waktu dibagi berdasarkan dengan garis bujur dengan titik pusatnya di Greenwich (GMT 0) . Greenwich adalah kota di London Inggris yang dilalui garis bujur 0 derajat. dan setiap pergeseran 15 derajat dari Greenwich maka akan berbeda satu jam ( GMT +1 disetiap 15 derajat). 15 Derajat ini diperoleh dari 360 derajat dibagi 24 (jumlah waktu dalam jam). Indonesia sendiri memiliki perbedaan waktu 7 jam ( GMT +7 pada WIB), 8 Jam (GMT +8 pada WITA) dan 9 Jam (GMT +9 pada WIT) dari Greenwich, London, Inggris.

3.      Peredaran Semu Harian Matahari

Peredaran Semu harian matahari adalah pergerakan matahari seolah-olah mengelilingi bumi. Pergerakan semu ini membuat matahari yang tadinya ada disebelah timur kemudian beberapa jam kemudian berada disebelah atas kita. Itulah yang disebut dengan peredaraan semu matahari.

4.      Perbedaan Percepatan Gravitasi

Karena perputaran bumi (rotasi bumi) maka akan menimbulkan gaya sentrifugal. Gaya sentrifugal sendiri terjadi akibat perputaran suatu benda dan semakin besar jari-jari rotasi suatu benda maka akan semakin besar gaya sentrifugalnya. Gaya sentrifugal ini akan mengakibatkan bumi pepat di bagian kutub (garis tengah bumi bagian kutub lebih kecil dibanding garis tengah bumi bagian katulistiwa). Perbedaan garis tengah ini mengakibatkan percepatan gravitasi bumi berbeda, sesuai hukum Newton tentang gravitasi.

5.      Pembelokan Arah Mata Angin

Seperi yang kita ketahui bahwa udara bergerak dari daerah yang bertekanan rendah kedaerah yang bertekanan tinggi. Inilah yang membuat terjadinya angin (pergerakan udara). Namun, karena adanya gaya semua yang timbul akibat rotasi bumi dan gerak benda relatif terhadap bumi (gaya Coriolis) maka angin pun berbelok sehingga tidak sama persis bergerak kearah gradien tekanan.

B.     REVOLUSI BUMI

Revolusi Bumi adalah peredaran bumi mengelilingi matahari. Revolusi bumi merupakan akibat tarik menarik antara gaya gravitasi matahari dengan gaya gravitasi bumi, selain perputaran bumi pada porosnya atau disebut rotasi bumi.

Kala revolusi bumi dalam satu kali mengelilingi matahari adalah 365¼ hari. Bumi berevolusi tidak tegak lurus terhadap bidang ekliptika melainkan miring dengan arah yang sama membentuk sudut 23,50 terhadap matahari, sudut ini diukur dari garis imajiner yang menghubungkan kutub utara dan kutub selatan yang disebut dengan sumbu rotasi. Berikut Pengaruh Revolusi Bumi

1.      Perbedaan Lama Siang dan Malam

Kombinasi antara revolusi bumi serta kemiringan sumbu bumi terhadap bidang ekliptika menimbulkan beberapa gejala alam yang diamati berulang setiap tahunnya.

·         Antara tanggal 21 Maret s.d 23 September

-          Kutub utara mendekati matahari, sedangkan kutub selatan menjauhi matahari.

-          Belahan bumi utara menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi selatan.

-          Panjang siang dibelahan bumi utara lebih lama daripada dibelahan bumi selatan.

-          Ada daerah disekitar kutub utara yang mengalami siang 24 jam dan ada daerah disekitar kutub selatan yang mengalami malam 24 jam.

-          Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke utara.

-          Kutub utara paling dekat ke matahari pada tanggal 21 juni. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5oke utara.

·         Antara tanggal 23 September s.d 21 Maret

-          Kutub selatan lebih dekat mendekati matahari, sedangkan kutub utara lebih menjauhi matahari.

-          Belahan bumi selatan menerima sinar matahari lebih banyak daripada belahan bumi utara.

-          Panjang siang dibelahan bumi selatan lebih lama daripada belahan bumi utara.

-          Ada daerah di sekitar kutub utara yang mengalami malam 24 jam dan ada daerah di sekitar kutub selatan mengalami siang 24 jam.

-          Diamati dari khatulistiwa, matahari tampak bergeser ke selatan.

-          Kutub selatan berada pada posisi paling dekat dengan matahari pada tanggal 22 Desember. Pada saat ini pengamat di khatulistiwa melihat matahari bergeser 23,5o ke selatan.

·         Pada tanggal 21 Maret dan 23 Desember

-          Kutub utara dan kutub selatan berjarak sama ke matahari.

-          Belahan bumi utara dan belahan bumi selatan menerima sinar matahari sama banyaknya.

-          Panjang siang dan malam sama diseluruh belahan bumi.

-          Di daerah khatulistiwa matahahari tampak melintas tepat di atas kepala.

2.      Gerak Semu Tahunan Matahari

Pergeseran posisi matahari ke arah belahan bumi utara (22 Desember – 21 Juni) dan pergeseran posisi matahari dari belahan bumi utara ke belahan bumi selatan (21 Juni – 21 Desember ) disebut gerak semu harian matahari. Disebut demikian karena sebenarnya matahari tidak bergerak. Gerak itu akibat revolusi bumi dengan sumbu rotasi yang miring.

3.       Perubahan Musim

Karena Posisi bumi yang tidak tegak lurus melainkan agak miring. Maka menyebabkan Pada 23 September sampai dengan 21 Maret kedudukan matahari berada di belahan bumi selatan dan kedudukan bumi posisinya lebih dekat ke matahari. Sehingga menyebabkan di belahan bumi bagian selatan mengalami musim panas dan siang hari lebih lama daripada malam hari. Sedangkan, pada tanggal yang sama di belahan bumi bagian utara, seolah-olah berada pada posisi jauh dari matahari sehingga dengan sendirinya di utara mengalami musim dingin dan malam hari lebih panjang daripada siang hari.

Belahan bumi utara dan selatan mengalami empat musim. Empat musim itu adalah musim semi, musim panas, musim gugur,, dan musim dingin. Berikut ini adalah tabel musim pad waktu dan daerah tertentu di belahan bumi

Musim-musim dibelah bumi utara

Musim semi : 21 Maret – 21 Juni

Musim panas : 21 Juni – 23 September

Musim gugur : 23 September – 22 Desember

Musim Dingin : 22 Desember – 21 Maret

Musim-musim dibelah bumi selatan

Musim semi : 23 September – 22 Desember

Musim panas : 22 Desember – 21 Maret

Musim gugur : 21 Maret – 22 Juni

Musim Dingin : 21 Juni – 23 September

4.      Perubahan Kenampakan Rasi Bintang

Rasi bintang adalah susunan bintang-bintang yang tampak dari bumi membentuk pola-pola tertentu. Bintang-bintang membentuk sebuah rasi sebenarnya tidak berada pada lokasi yang berdekatan. Karena letak bintang-bintang itu sangat jauh, maka ketika diamati dari bumi seolah-olah tampak berdekatan. Rasi bintang yang kita kenal antara lain Aquarius, Pisces, Gemini, Scorpio, Leo, dan lain-lain

Ketika bumi berada disebelah timur matahari, kita hanya dapat melihat bintang-bintang yang berada di sebelah timur matahari. Ketika bumi berada di sebelah utara matahari, kita hanya dapat melihat bintang-bintang yang berada di sebelah utara matahari. Akibat adanya revolusi bumi, bintang-bintang yang nampak dari bumi selalu berubah.

5.      Kalender Masehi

Lama waktu dalam setahun adalah 365 hari. Untuk menampung kelebihan ¼ hari pada tiap tahun maka lamanya satu tahun diperpanjang 1 hari menjadi 366 hari pada setiap empat tahun. Satu hari tersebut ditambahkan pada bulan februari. Tahun yang lebih panjang sehari ini disebut tahun kabisat. Untuk mempermudah mengingat, maka dipilih sebagai tahun kabisat adalah tahun yang habis di bagi empat. Contohnya adalah 1984,2000, dan lain-lain