Bagaimana bentuk lintasan planet-planet di tata surya apa dampak dari bentuk lintasan tersebut

Jawaban:

Tidak, karena bumi mengelilingi matahari dengan orbit elips..

Penjelasan:

1. Planet bergerak dalam orbit elips mengelilingi matahari sebagai pusat sistem.

2. Radius vektor menyapu luas yang sama dalam interval waktu yang sama.

3. Kuadrat kala edar planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-rata dari matahari.

3. Kepler menuliskan pekerjaannya dalam sejumlah buku, diantaranya adalah Epitome of The Copernican Astronomy dan segera menjadi bagian dari daftar Index Librorum Prohibitorum yang merupakan buku terlarang bagi umat Katolik. Dalam daftar ini juga terdapat publikasi Copernicus, De Revolutionibus Orbium Coelestium.

Apa itu Elips?

Elips merupakan tempat kedudukan dari titik-titik yang jumlah jaraknya ke titik fokus adalah tetap.

Gambar 1: Titik Fokus Elips

Gambar 1: Titik Fokus Elips

a = setengah sumbu besar (semimajor axis)

b = setengah sumbu kecil (semiminor axis)

ae = jarak titik focus ke pusat elips

Pada Elips d1+d2 adalah tetap

Pada Elips d1+d2 adalah tetap

Jadi dimanapun sebuah titik di lintasan elips jaraknya akan selalu tetap yakni:

d1 + d2 = tetap = 2a

Irisan kerucut. Kredit: sun.za

Irisan kerucut. Kredit: sun.za

Orbit suatu benda mengitari benda lain dalam orbit Kepler tidak hanya berupa elips, tetapi secara umum orbit itu berupa irisan kerucut yaitu :

Berbentuk lingkaran: e = 0

Berbentuk elips: 0 < e < 1

Berbentuk parabola: e = 1

Berbentuk hiperbola: e > 1

e adalah nilai eksentrisitas irisan kerucut yang juga dikenal sebagai eksntrisitas sebuah orbit. Eksentrisitas merupakan parameter orbit untuk menentukan bentuk sebuah orbit dan seberapa besar dia mengalami perubahan dari bentuk lingkaran dengan nilai merentang dari 0 – 1 untuk menentukan bentuk lintasan orbit sebuah benda.

Kondisi lingkaran dengan e=0 adalah kondisi yang sangat ideal, yang berlaku pada sistem dua-benda tak terganggu, (hanya meninjau interaksi dua benda saja), dengan massa yang berada di pusat sistem jauh lebih dominan dibanding massa yang mengitarinya (dengan kata lain, massa pusat sistem tepat berada di pusat lingkaran).

Baca juga: Observatorium Bosscha: Cagar Ilmu Pengetahuan, Budaya dan Peradaban Manusia

Akan tetapi kenyataannya, ada lebih dari dua obyek yang memiliki massa yang berinteraksi pada sistem, seperti Tata Surya, walaupun massa Matahari adalah 99% massa dari seluruh sistem Tata Surya, akan tetapi tidak serta merta pengaruh gaya gravitasi massa planet bisa saling mengabaikan. Oleh karena itu pusat massa sistem tidaklah berada tepat pada pusat massa Matahari, dan demikian juga planet-planet tidak bergerak dengan e = 0, akan tetapi dengan eksentrisitas yang sedikit lebih besar dari nol, artinya cenderung mengikuti gerak elips, sebagaimana yang telah teramati selama ini.

Pericenter & Apocenter

Dalam lintasan orbit berbentuk elips, tentu ada titik terjauh (apocenter) dan titik terdekat (pericenter).

Pada orbit elips ini, kecepatan tertinggi dicapai saat objek berada di pericenter dan kecepatan terendah dicapai saat objek berada di apocenter. Orbit seperti ini mengikuti Hukum Kepler.

Hukum Kepler adalah manifestasi dari Hukum Newton mengenai gerak benda di bawah pengaruh gravitasi, untuk kasus spesifik yaitu orbit elips. Akselerasi yaitu perubahan kecepatan yang dialami sebuah objek bergantung pada besarnya gaya gravitasi yang dialami objek tersebut. Besarnya gaya gravitasi berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara objek.

Saat sebuah planet bergerak mendekati Matahari, ia akan merasakan gaya gravitasi yang semakin besar dan oleh karena itu ia mengalami percepatan dan kecepatannya meningkat. Planet tersebut memperoleh tambahan energi kinetik yaitu energi yang muncul karena pergerakan suatu objek.

Saat mencapai perihelion (titik terdekat dari Matahari), gabungan antara kecepatan maksimum planet dan tarikan gaya gravitasi menuju Matahari melontarkan kembali planet tersebut menjauhi Matahari. Meskipun bergerak menjauhi Matahari, tarikan gaya gravitasi dari Matahari masih akan dirasakan dan planet akan mengalami perlambatan. Saat ketika planet mencapai aphelion adalah saat ketika planet tersebut kembali bergerak mendekati Matahari. Dengan demikian siklus ini berulang kembali.

Untuk kasus planet di bintang lain, bentuk orbitnya juga berupa elips dan para ilmuwan bisa mengetahui bentuk orbitnya dari nilai eksentrisitas si planet.

Bagaimana bentuk lintasan planet-planet di tata surya apa dampak dari bentuk lintasan tersebut

Squad, pernahkah kamu bertanya-tanya apakah matahari yang bergerak mengelilingi bumi ataukah bumi yang bergerak mengelilingi matahari? Yup, jawaban yang benar adalah bumi dan juga planet-planet lainnya yang bergerak mengelilingi matahari. Mengapa demikian? Hal ini dijelaskan dan dibuktikan oleh Hukum Kepler. Simak penjelasan berikut yuk Squad!

Hukum Kepler ditemukan oleh Johanes Kepler yang merupakan seorang matematikawan dan astronom asal Jerman. Sebelum Kepler mengemukakan hukumnya tentang gerak planet yang mengelilingi matahari, manusia zaman dahalu menganut paham geosentris yakni paham yang membenarkan bahwa bumi adalah pusat alam semesta. Menurut Claudius Ptolemeus seorang astronom Yunani, bumi berada di pusat tata surya dan matahari besera planet-planet mengelilingi bumi pada lintasan melingkar.

Tahun 1543 astronom asal Polandia bernama Nicolaus Copernicus mengemukakan model heliosentris yakni bumi beserta planet-planet lainnya yang mengelilingi matahari pada lintasan melingkar. Namun kedua model tersebut masih memiliki kekurangan yaitu tidak ada keselarasan antara lintasan dan orbit planet. Kemudian pada tahun 1609 Kepler menemukan bentuk orbit yang lebih cocok yaitu berbentuk elips bukan lingkaran dan menjelasakannya dalam tiga Hukum Kepler.

Bagaimana bentuk lintasan planet-planet di tata surya apa dampak dari bentuk lintasan tersebut

 Sumber: softilmu.com

Hukum I Kepler

Hukum ini menjelaskan bentuk lintasan orbit planet-planet yang bergerak mengelilingi matahari. Perhitungan Kepler membuktikan bahwa orbit-orbit tersebut berbentuk elips. Bentuk elips orbit ditentukan oleh nilai eksentrisitas (e) elips, semakin besar eksentrisitasnya maka bentuk elips akan semakin memanjang dan tipis. Sebaliknya, semakin kecil eksentrisitasnya maka bentuk elipsnya akan mendekati bentuk lingkaran. Nilai eksentrisitas elips yaitu lebih besar dari 0 dan lebih kecil dari 1.

Bagaimana bentuk lintasan planet-planet di tata surya apa dampak dari bentuk lintasan tersebut

Hukum II Kepler

Hukum ini menjelaskan bahwa kecepatan orbit suatu planet akan lebih lambat ketika planet berada pada titik terjauh dari matahari (titik aphelion) dan kecepatan orbit suatu planet akan lebih cepat ketika planet berada pada titik terdekat dengan matahari (titik perihelion). Jadi, kecepatan orbit maksimum planet ketika berada di titik perihelion dan kecepatan orbit minimum planet ketika berada di titik aphelion.

Bagaimana bentuk lintasan planet-planet di tata surya apa dampak dari bentuk lintasan tersebut

Hukum III Kepler

Hukum ini menjelaskan periode revolusi planet-planet yang mengelilingi matahari. Planet memiliki periode orbit yang lebih panjang ketika planet tersebut letaknya jauh dari matahari dan planet memiliki periode orbit yang lebih pendek ketika planet tersebut letaknya dekat dari matahari.

Bagaimana bentuk lintasan planet-planet di tata surya apa dampak dari bentuk lintasan tersebut

Hukum III Kepler dapat ditulis secara matematis seperti berikut:

Bagaimana bentuk lintasan planet-planet di tata surya apa dampak dari bentuk lintasan tersebut

Keterangan:

T1= Periode planet pertama

T2= Periode planet kedua

R1= Jarak planet pertama dengan matahari

R2= Jarak planet kedua dengan matahari

Untuk lebih jelasnya yuk kita coba kerjakan contoh soal dibawah ini

  • Dua buah planet P dan Q mengorbit matahari. Apabila perbandingan antara jarak planet P dan planet Q ke matahari adalah 4:9 dan periode planet P mengelilingi matahari 24 hari, maka periode planet Q mengelilingi matahari adalah ….

Diketahui:

RP : RQ = 4 : 9

TP = 24 hari

Ditanya: TQ ?

Jawab:

Bagaimana bentuk lintasan planet-planet di tata surya apa dampak dari bentuk lintasan tersebut

Jadi periode planet Q mengelilingi matahari selama 81 hari

 Baca Juga: Pasang Surut Air Laut Akibat Gravitasi Bulan

Nah Squad, sekarang kamu sudah jauh lebih paham kan, bagaimana Hukum Kepler menjelaskan gerak planet? Yup, ketiga Hukum Kepler tersebut masing-masing menjelaskan bentuk lintasan planet, kecepatan orbit planet dan periode revolusi planet ketika mengelilingi matahari. Kamu bisa mempelajari materi ini melalui ruangbelajar. Disana kamu bisa tonton video animasi lengkap dengan soal dan pebahasannya loh Squad. Ayo gunakan sekarang juga!

Bagaimana bentuk lintasan planet-planet di tata surya apa dampak dari bentuk lintasan tersebut