Bagi penganut agama Islam akan menghayati perbedaan ini, jika memperhatikan waktu shalat atau waktu berbuka puasa di tempat yang berlainan,
yaitu jika tempat yang satu terletak lebih timur atau lebih barat daripada kota yang lain. Kota yang terletak pada satu meridian mempunyai waktu meridian yang sama.
Contoh:
Di Banda Aceh terletak 95 bujur timur, menunjukkan pukul 9.00 WIB hari Minggu
tanggal 26 Desember 2004. Pukul berapa, hari apa dan tanggal berapa : a. Di Tokyo yang terletak 155
bujur timur b. Di California yang terletak 155
bujur barat
Penyelesaian:
a. Selisih bujur = 155 - 95
= 60 Selisih waktu = 60
x 1 jam 15 = 4 jam,00 menit
Jadi di Tokyo Jepang menunjukkan: Pukul 9.00 + 4.00 = 13.00
Hari Minggu, tanggal 26 Desember 2004. b. Selisih bujur = 155
+ 95 = 250
Selisih waktu = 250 x 1 jam 15
Selisih waktu = 16 jam 40 menit Jadi di Tokyo Jepang menunjukkan:
Pukul 9.00 – 16. 40 = 24.00 – 7.40 atau
Pukul 16.20 Hari Sabtu, tanggal 25 Desember 2004.
3. Hukum Dasar dan Besaran Mendasar
Tujuan ilmu Jagad raya adalah mengetahui hakekat fisis benda dalam alam semesta ini. Manusia tidak diam dalam alam semesta yang static, semua benda
Jagad Raya XVI - 6
dalam ini mengalami perubahan dengan waktu. Karena itu, astrofisikapun bertujuan Mengetahui bagaiman alam semesta dan seluruh isinya ini berkembang.
Pengetahuan ini tidak bisa diperoleh tanpa mengadakan pengukuran kuantitatif pada benda yang dipelajari. Hanya saja, pengukuran ini tidak bisa dilakukan seperti di
dalam laboraturium di bumi, dan sebenarnya alam semesta itu sendirilah yang merupakan laboraturium astrofisika. Manusia tidak dapat melakukan eksperimen
tetapi hanya melakukan pengamatan. Ada dua hal yang dapat diamati pada benda langit yaitu geraknya dan sifat pancarannya, baik yang berupa pancaran
electromagnet, pancaran gravitasi, pancaran neutrino, dan lain-lain.
3.1.Hukum Gravitasi Newton
Apel jatuh ke bumi karena antara apel dan bumi terjadi gaya tarik-menarik yang disebut gaya gravitasi. Bulan bergerak mengitari bumi dan tidak jatuh ke bumi,
padahal jarak bulan ini diatur oleh hokum yang sama dengan yang mengatur gerak jatuh apel. Hukum gerak jatuh ternyata mengatur juga gerak benda yang tidak jatuh.
Hal ini bisa dijelaskan dengan hokum gravitasi Newton. Issac Newton 1643-1727 mengemukakan hokum gravitasinya sebagai
berikut. Antara dua benda yang massanya masing-masing m
1
dan m
2
dan jarak antara keduanya d terjadi gaya tarik gravitasi yang besarnya adalah
F = -Gm
1
m
2
d
2
16-1 G adalah tetapan yang disebut tetapan garvitasi. Tanda – berarti gaya ini bersifat
tarik-menarik. Harga G dapat diukur dalam laboraturium dan harganya dalam satuan c.g.s. adalah
G = 6,67 x 10
-8
dyne cm
2
g
2
16-2 Hukum ini dapat kita gunakan untuk menentukan massa bumi. Semua benda
yang kita jatuhkan dekat permukaan bumi akan bergerak dengan percepatan g = 980,6 cms
2
. Jadi pada benda bekerja gaya Fasor=-mg dengan Fasor adalah gaya gravitasi antara benda dan bumi. Jadi terdapat hubungan
g = G M
B
R
B 2
16-3 M
B
adalah massa bumi dan R
B
adalah jejari bumi. Pengukuran jejari bumi antara lain dapat dilakukan dengan metode triangulasi lihat buku: Elementary Mathematical
Jagad Raya XVI - 7
Astronomy, karangan C. Barlow dan G. Bryan, University Tutorial Press, Ltd, London, 1961, hal. 74-81. Hasilnya adalah
Jejari ekuator a = 6378,2 km, Jejari kutub b = 6356,8 km.
Jika dilihat, bumi tidak berbentuk bola sempurna melainkan agak pipih di kutub berbentuk sferoida. Jejari rata-rata bumi dapat didefinisikan sebagai sebuah
bola yang volumenya sama dengan volume bumi sebenarnya, yaitu a
2
b
13
Dapat dihitung jejari rata-rata bumi adalah
R
B
=. 6371 km atau R
B
=. 6,37 x10
8
cm 16-4 Untuk menghitung harga pendekatan M
B
pada persamaan 16-3 digunakan harga R
B
pada persamaan 16-4 yang hasilnya adalah M
B
= 5,98 x 10
27
gram 16-5 Dari persamaan 16-4 dan 16-5 dapat dihitung massa jenis bumi
ρ
B
= 5,51 grcm
3
Selanjutkan akan ditinjau gerak bulan mengitari bumi berdasarkan hokum gravitasi Newton. Andaikan bulan tidak mengalami gaya apapun juga, bulan akan
bergerak lurus dengan kecepatan tetap. Tetapi kenyataannya bulan tidak bergerak lurus melainkan bergerak mengitari bumi,berarti pada bulan harus bekerja suatu
gaya yaitu gaya tarik gravitasi bumi. Bila diabaikan gaya gravitasi bulan terhadap bumi karena massa bulan hampir 100 kali lebih kecil dari massa bumi maka
percepatan bulan terhadap bumi akibat gaya gravitasi tersebut adalah a = G M
B
d
2
16-6 d adalah jarak bumi bulan. Sebenarnya orbit bulan berupa elip, tetapi untuk
perhitungan sederhana andaikan orbit bulan berbentuk lingkaran dengan jejari d. Pada benda yang bergerak melingkar dengan kecepatan tetap terjadi percepatan ke
arah pusat, yang disebut percepatan sentripetal dan besarnya adalah a = v
2
d 16-7 Dalam hal bulan percepatan ini disebabkan oleh gaya gravitasi bumi, yaitu
yang diberikan oleh persamaan 16-6. Jadi v
2
d = G M
B
d
2
16-8
Jagad Raya XVI - 8
Bila kala edar, yaitu waktu yang diperlukan bulan untuk sekali menempuh orbitnya adalah Persamaan, maka v = 2
dP. Dengan demikian dapat dituliskan persamaan 16-8 dalam bentuk
d
3
P
2
= GM
B
4
2
16-9 Dari pengamatan diketahui kala edar bulan 27,3 hari atau 2.358.780 sekon
dan jarak bumi bulan 384.000 km atau 3,84 x 10
10
cm. Dengan memasukkan angka tersebut ke dalam persamaan 16-9 diperoleh massa bumi
M
B
6,02 x 10
27
gram
Contoh :
Dari pengamatan diketahui kala edar bulan 27,3 hari atau 2.358.780 sekon dan jarak bumi bulan 384.000 km atau 3,84 x 10
10
cm. Hitung massa bumi
Penyelesaian:
d = 384.000 km = 3,84 x 10
10
cm P = 27,3 hari = 2.358.780 sekon
G = 6,67 x 10
-8
dyne cm
2
g
2
Dengan memasukkan angka tersebut ke dalam persamaan 16-9 d
3
P
2
= GM
B
4
2
3,84 x 10
10
cm
3
2.358.780 sekon
2
= 6,02 x 10
27
gram x M
B
4
2
Maka diperoleh massa bumi = M
B
6,02 x 10
27
gram
3.2. Hukum Kepler
