PROS Galuh KW, Wahyu K, Natalia DG, Wahyu HK Pengujian Pemberlakuan Full text
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
PENGUJIAN PEMBERLAKUAN RUMUS SEGITIGA BOLA
DALAM PENENTUAN ARAH KIBLAT SHOLAT
Galuh Kusuma Wardhani, Wahyu Kurniawan, Natalia Dianing Gulita,
Wahyu Hari Kristiyanto
Progdi Fisika dan Pendidikan Fisika, FSM, UKSW
Email: beauty_tayuya@yahoo.com
yaitu (1) memanfaatkan bayang-bayang
kiblat, (2) memanfaatkan arah utara geografis
(truenorth),
dan
(3)
mengamati/
memperhatikan ketika matahari tepat berada
di atas Ka’bah. Arah bayangan matahari
disaat matahari tepat berada di atas ka’bah
yaitu pada tanggal 28 Mei (Kadang-kadang
terjadipada tanggal 27 Mei untuk tahun
Kabisat) pukul 12.18 waktu Mekah atau
09.18 UT dan tanggal 16 Juli (tahun pendek)
atau 15 Juli (tahun kabisat) pukul 12.27
waktu
Mekah
atau
09.27
UT
(www.scribd.com/doc/73184292/8/CPenentuan-Arah-Kiblat).
A. Pendahuluan
Kata Kiblat berasal dari kata Arab alqiblah yang berarti arah. Kiblat dalam
konteks sebagai arah dalam menjalankan
ibadah shalat merupakan kewajiban yang
disyariatkan kepada setiap muslim untuk
menghadapkan arah pandangan dan seluruh
tubuh ke arah Ka’bah, Mekah. Walaupun
dalam hukum syara’
tidak mutlak
mewajibkan sholat harus tepat atau arahnya
tidak boleh melenceng sedikitpun. Persoalan
ini akan menjadi berbeda jika kondisi ini
dilaksanakan di berbagai negara yang jauh
dari Ka’bah seperti di Indonesia. Terjadinya
selisih sudut 1 derajat dari arah kibat di
Indonesia
akan
akan
menyebabkan
pergeseran sebesar 140 kilometer di Utara
atau
Selatan
Mekkah
(http://rukyatulhilal.org/arahkiblat/index.html). Seharusnya tempat yang
akan digunakan untuk sholat terutama masjid
sudah diarahkan tepat menghadap ke arah
kiblat yang tidak harus merombak bangunan
mihrab namun cukup arah shafnya saja.
Metode penentuan arah kiblat ada
banyak cara selain menggunakan patokan
matahari
tersebut,
salah
satunya
menggunakan rumus Segitiga Bola/metode
geografis yang didasarkan dari turunan ilmu
geodesi. Rumus segitiga Bola ini akan
menghasilkan sudut yang berasal dari arctan
K yang diukur dari arah utara bumi ke arah
barat sebesar arah K tersebut. Penentuan arah
utara umumnya menggunakan kompas
dimana magnet bebas kutub-kutubnya akan
menunjukkan arah utara dan selatan bumi.
Pada umumnya beberapa masjid yang
telah dibangun di Indonesia, menggunakan 3
metode dalam penentuan arah kiblat tersebut
69
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Berdasarkan sumber yang dikutip dari
ilmu falak bahwa menggunakan kompas tidak
tepat karena arah yang ditunjukkan oleh
kompas adalah arah yang merujuk kepada
arah utara magnet. Arah utara magnet
ternyata tidak mesti sama dengan arah utara
sebenarnya. Perbedaan arah utara ini disebut
sebagai sudut serong magnet atau deklinasi
yang juga berbeda diseitap tempat dan selalu
berubah sepanjang tahun. Satu lagi masalah
yang bisa timbul dari menggunakan kompas
ialah tarikan gravitasi setempat dimana ia
terpengaruh oleh bahan-bahan logam atau
arus listrik di sekeliling kompas yang
digunakan.
Dari pernyataan tersebut diatas kompas
tidak disarankan sebagai alat untuk
menentukan arah kiblat, padahal umumnya
menentukan arah utara
menggunakan
kompas dan perlu juga diketahui sudut
deklinasi dari kompas. Tampak bahwa perlu
diteliti bagaimana ketidaktepatan penggunaan
kompas dalam penentuan arah kiblat.
(tuhanmu) dan ingatlah Allah tidak
sekali-kali lalai akan segala apa yang
kamu lakukan".
Surah Al-Baqarah ayat 150:
Artinya: "Dan dari mana saja engkau
keluar (untuk mengerjakan solat) maka
hadapkanlah mukamu ke arah Masjidil
Haram (Ka'bah) dan dimana sahaja
kamu berada maka hadapkanlah muka
kamu ke arahnya, supaya tidak ada lagi
sebarang alasan bagi orang yang
menyalahi kamu, kecuali orang yang
zalim diantara mereka (ada saja yang
mereka jadikan alasannya). Maka
janganlah kamu takut kepada cacat cela
mereka dan takutlah kamu kepada-Ku
semata-mata dan supaya Aku
sempurnakan nikmat-Ku kepada kamu,
dan juga supaya kamu beroleh petunjuk
hidayah (mengenai perkara yang
benar)".
B. Perumusan Masalah
Seberapa besar penyimpangan penentuan
arah kiblat menggunakan kompas
berdasarkan rumus Segitiga Bola ?
C. Tujuan
Mengukur sudut arah kiblat dan utara
menggunakan kompas dan
membandingkannya dengan perhitungan
rumus Segitiga Bola.
2. Perhitungan / hisab arah kiblat
a). Koordinat Posisi Geografis
Setiap lokasi di permukaan bumi ditentukan
oleh dua bilangan yang menunjukkan
kooordinat atau posisinya. Koordinat posisi
ini masing-masing disebut Latitude (Lintang)
dan Longitude (Bujur). Sesungguhya angka
koordinat ini merupakan angka sudut yang
diukur
dari
pusat
bumi
sampai
permukaannya. Acuan pengukuran dari suatu
tempat yang merupakan perpotongan antara
garis Ekuator dengan Garis Prime Meridian
yang melewati kota Greenwich Inggris. Titik
ini berada di Laut Atlantik kira-kira 500 km
di Selatan kota Accra Rep. Ghana Afrika.
D. Kajian Teori
1. Dalil Al-Quran Berkaitan Arah Kiblat
Surah Al-Baqarah ayat 149 :
Artinya :"Dan dari mana saja engkau
keluar (untuk mengerjakan shalat)
hadapkanlah mukamu ke arah Masjidil
Haram (Ka'bah). Sesunggunya perintah
berkiblat ke Ka'bah itu benar dari Allah
70
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Gambar 1.Peta datar seluruh permukaan bumi
Satuan kooordinat lokasi dinyatakan
dengan derajat, menit
busur dan detik
busur dan disimbolkan dengan ( °, ', " )
misalnya 110° 47’ 9” dibaca 110 derajat 47
menit 9 detik. Dimana 1° = 60’ = 3600”. Dan
perlu diingat bahwa walaupun menggunakan
kata menit dan detik namun ini adalah satuan
sudut dan bukan satuan waktu.
Latitude disimbolkan dengan huruf
Yunani φ (phi) dan Longitude disimbolkan
dengan λ (lamda). Latitude atau Lintang
adalah garis vertikal yang menyatakan jarak
sudut sebuah titik dari lintang nol derajat
yaitu garis Ekuator. Lintang dibagi menjadi
Lintang Utara (LU) nilainya positif (+) dan
Lintang Selatan (LS) nilainya negatif (-)
sedangkan Longitude atau Bujur adalah garis
horisontal yang menyatakan jarak sudut
sebuah titik dari bujur nol derajat yaitu garis
Prime Meridian. Bujur dibagi menjadi Bujur
Timur (BT) nilainya positif (+) dan Bujur
Barat (BB) nilainya negatif (-). Untuk
standard internasional angka longitude dan
latitude menggunakan kode arah kompas
yaitu North (N), South(S), East (E) dan West
(W). Misalnya Yogyakarta berada di
Longitude 110° 47’ BT bisa ditulis 110° 47’
E atau +110° 47’.
b). Ilmu Ukur Segitiga Bola
Ilmu ukur segitiga bola atau disebut juga
dengan istilah trigonometri bola (spherical
trigonometri) adalah ilmu ukur sudut bidang
datar yang diaplikasikan pada permukaan
berbentuk bola yaitu bumi yang kita tempati.
Ilmu ini pertama kali dikembangkan para
ilmuwan muslim dari Jazirah Arab seperti Al
Battani dan Al Khawarizmi dan terus
berkembang hingga kini menjadi sebuah ilmu
yang mendapat julukan Geodesi. Segitiga
bola menjadi ilmu andalan tidak hanya untuk
menghitung arah kiblat bahkan termasuk
jarak lurus dua buah tempat di permukaan
bumi.
Sebagaimana sudah disepakati secara
umum bahwa yang disebut arah adalah “jarak
terpendek” berupa garis lurus ke suatu tempat
sehingga Kiblat juga menunjukkan arah
terpendek ke Ka’bah. Karena bentuk bumi
yang bulat, garis ini membentuk busur besar
sepanjang permukaan bumi. Lokasi Ka’bah
berdasarkan
pengukuran
menggunakan
Global Positioning System (GPS) maupun
71
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
menggunakan software Google Earth secara
astronomis berada di 21° 25' 21.04" Lintang
Utara dan 39° 49' 34.04" Bujur Timur.
Angka tersebut dibuat dengan ketelitian
cukup tinggi. Namun untuk keperluan praktis
perhitungan tidak perlu sedetil angka
tersebut. Biasanya yang digunakan adalah :
° = derajat ‘ = menit busur dan “ = detik
busur
Arah Ka’bah dapat diketahui dari setiap titik
di permukaan bumi, maka untuk menentukan
arah kiblat dapat dilakukan dengan
menggunakan Ilmu Ukur Segitiga Bola
(Spherical Trigonometri). Penghitungan dan
pengukuran dilakukan dengan derajat sudut
dari titik kutub Utara, dengan menggunakan
alat bantu mesin hitung atau kalkulator.
φ = 21° 25’ LU dan λ = 39° 50’ BT (1° =
60’ = 3600”)
Untuk perhitungan arah kiblat, ada 3
buah titik yang harus dibuat, yaitu :
1. Titik A, diletakkan di Ka’bah
(Mekah)
2. 2. Titik B, diletakkan di lokasi
yang akan ditentukan arah
kiblatnya.
3. Titik C, diletakkan di titik kutub
utara.
Gambar 2. Ilustrasi Rumus Segitiga Bola
Titik A dan titik C adalah dua titik yang tetap,
karena titik A tepat di Ka’bah dan titik C
tepat di kutub Utara sedangkan titik B
senantiasa berubah tergantung lokasi mana
yang akan dihitung arah Kiblatnya.Bila ketiga
titik tersebut dihubungkan dengan garis
lengkung permukaan bumi, maka terjadilah
segitiga bola ABC, seperti pada gambar.
Ketiga sisi segitiga ABC di samping ini
diberi nama dengan huruf kecil dengan nama
sudut didepannya masing-masing sisi a, sisi b
dan sisi c.
Dari gambar di atas, dapatlah
diketahui bahwa yang dimaksud dengan
perhitungan Arah Kiblat adalah suatu
perhitungan untuk mengetahui berapa besar
nilai sudut K di titik B, yakni sudut yang
diapit oleh sisi a dan sisi c.
Pembuatan gambar segitiga bola seperti di
atas sangat berguna untuk membantu
menentukan nilai sudut arah kiblat bagi suatu
tempat dipermukaan bumi ini dihitung/diukur
dari suatu titik arah mata angin ke arah mata
angin lainnya, misalnya diukur dari titik
Utara ke Barat (U-B), atau diukur searah
jarum jam dari titik Utara (UTSB).
Untuk perhitungan arah kiblat, hanya
diperlukan dua data :
1). Koordinat Ka’bah φ = 21o 25’ LU dan
λ = 39o 50’ BT.
2). Koordinat lokasi yang akan dihitung arah
kiblatnya.
Sedangkan data lintang dan bujur tempat
lokasi kota yang akan dihitung arah kiblatnya
dapat diambil dari berbagai sumber
diantaranya : Atlas Indonesia dan Dunia,
72
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Taqwim Standar Indonesia, Tabel Geografis
Kota-kota Dunia, situs Internet maupun lewat
pengukuran langsung menggunakan piranti
Global Positioning System (GPS).
Tabel 1. Data dan Rumus Arah Kiblat yang Digunakan
No INDONESIA NILAI ARAB
INTERNASIONAL SIMBOL
1 Lintang( LU / LS ) + / - ‘Ardul balad Latitude (U/S)
phi = φ
2 Bujur( BT / BB ) + / - Thululbalad Longitude (E/W)
lambda = λ
Data geografis Ka’bah di Makkah :
BT (diringkas)
φk = 21° 25’ LU dan λk = 39° 50’
Kutub utara dan kutub selatan magnet
bumi tidak berimpit dengan kutub utara
dan kutub selatan bumi. Hal ini
menyebabkan kutub utara dan kutub
selatan magnet jarum kompas tidak
menunjukkan arah utara dan selatan
geografis, sehingga membentuk sebuah
sudut yang disebut Deklinasi (D). Sudut
deklinasi adalah sudut yang dibentuk
oleh kutub utara-selatan jatum kompas
terhadap arah utara-selatan geografis.
Di daerah yang tepat diatas garis
khatulistiwa, posisi jarum kompas dalam
keadaan seimbang. Namun jika kompas
dibawa mendekati kutub bumi jarum kompas
akan condong keatas atau kebawah. Ketika
dibawa mendekati kutub utara bumi, kutub
utara jarum kompas condong kebawah karena
tertarik oleh kutub selatan magnet bumi.
Sedangakan ketika dibawa mendekati kutub
selatan bumi, kutub selatan jarum kompas
condong ke bawah karena tertarik oleh kutub
utara magnet bumi. Kemiringan jarum
kompas tersenut membentuk sudut inklinasi.
Sudut inklinasi adalah sudut yang dibentuk
oleh jarum kompas terhadap permukaan bumi
(web586.blogspot.com/2012/07/teorikemagnetan-bumi.html)
Dalam ilmu segitiga bola terdapat banyak
sekali rumus yang dapat digunakan untuk
menghitung arah kiblat serta arah kiblat serta
menghitung jarak dari ka’bah ke lokasi
tertentu.
3. Kompas
Jarum kompas selalu menunjuk arah
utara dan selatan disebabkan tertarik oleh
kutub selatan dan kutub utara magnet
bumi. Kutub utara jarum kompas tertarik
oleh kutub selatan magnet bumi yang
berada disekitar kutub utara bumi.
Sedangkan kutub selatan kompas tertarik
oleh kutub utara magnet bumi yang
terdapat disekitar kutub selatan bumi.
E. Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan
adalah eksperimen laboratorium lapang.
Sampel pada penelitian ini adalah 6 masjid
yang ada di Kota Salatiga. Penentuan besrnya
73
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
sudut berdasarkan rumus Segitiga Bola
sin (λtA − λk )
,
tan K =
cos ϕtA . tan ϕ k − sin ϕtA . cos(λtA − λk )
penyimpangan sudut diperoleh dari selisih
hasil pengitungan dan pengukuran tersebut
diatas.
F. Hasil dan Pembahasan
Untuk menghitung rumus Segitiga bola,
data pertama yang diperlukan adalah
dimana sudut-sudut Lintang dan Bujur lokasi
sampel masjid dan ka’bah ditentukan dari
software google earth. Pengukuran sudut
yang dibentuk arah kiblat sampel terhadap
arah utara dilakukan dengan cara mengukur
besar sudut antara panah yang merupakan
arah kiblat sampel terhadap arah utara
kompas di lokasi tersebut. Penentuan
koordinat lintang ( ϕt )dan bujur tempat ( λt )
yang diperoleh dari software Google
Earth. Di bawah ini salah satu cara untuk
mendapatkannya.
Lokasi Sampel (Masjid A)
Koordinat Sampel
(Masjid A) =
ϕt =7o18' LS danλt =110o 29' BT
Gambar 4. Tampilan Google Earth untuk sampel masjid A dengan koordinat 70 18’
56.83’’LS
dan 110029’37.04’’
Dengan menerapkan contoh diatas,dari 6 data
sampel yang diteliti didapatkan Koordinat
Dari tabel diatas diperoleh koordinat sampel
Lintang dan Bujur yang disajikan dalam tabel
dan dapat dihitung sudut K dalam rumus
dibawah ini.
Segitiga Bola (diketahui: φk = 21° 25’ LU
dan λk = 39° 50’ BT ) dengan cara :
Tabel 2. Lintang dan Bujur sampel yang
diperoleh dari Google Earth
No
1
2
3
4
5
6
Nama
Masjid
Masjid
A
LS( ϕt )
BT( λt )
70 18’ 56.83’’
110029’37.04’’
0
1 derajad = 60 menit busur
ϕt ( masjidA) = (7 + 18 / 60)0
λt ( masjidA) = (110 + 29 60)0
0
Masjid
B
Masjid
C
7 19’46.95’’
110 29’55.53’’
7018’19.40’’
110029’26.79’’
Masjid
D
Masjid
E
7018’19.71’’
110029’21.69’’
7019’19’’
110029’59,64’’
Masjid
F
7019’10,72’’
110029’49,64’’
74
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Tabel 3. Hasil perhitungan rumus
Segitiga Bola
Sample
No
K(derajad)
Masjid
1
2
3
4
5
6
Masjid A
Masjid B
Masjid C
Masjid D
Masjid E
Masjid F
69,81038437
69,81038437
69,81627486
69,81038437
69,81038437
69,81627486
Sudut yang
dibentuk dari
00Utara –
berhimpit
dengan garis
arah
0
kiblat=62,5
Gambar 5. Pengukuran arah kiblat pada masjid dengan sudut kiblat terhadap arah kompas 62,50
Tabel 4. Pengukuran sudut dari utara
kompas ke barat hingga berhimpit
dengan arah kiblat sampel
No
Nama Masjid
1
2
3
4
5
6
A
B
C
D
E
F
Tabel 5. Perbandingan antara perhitungan dan pengukuran sudut kiblat.
No Nama Masjid
1
2
3
4
5
6
Pengukuran
Kompas
62,5
62,5
77
52,5
57,5
80
75
A
B
C
D
E
F
K
69,81038437
69,81038437
69,81627486
69,81038437
69,81038437
69,81627486
Pengukuran
kompas (θ)
62,5
62,5
77
52,5
57,5
80
Selisih [K−θ]
7,310384
7,310384
7,18373
17,31038
12,31038
10,1837
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Dari tabel diatas tampak bahwa selisih
penghitungan dan pengukuran arah kiblat
memiliki selisih yang cukup besar yaitu
antara 7-17 derajat. Selisih ini salah satunya
dapat disebabkan oleh adanya sudut deklinasi
kompas yaitu sudut antara kutub magnet
bumi dan kutub bumi. Karena sudut deklinasi
bumi setiap tahun berubah-ubah maka
berdasarkan penyimpangan yang terukur
tersebut tidak disarankan menggunkan
kompas untuk mendapatkan arah kiblat yang
teliti dan tepat.
G.
Kesimpulan dan Saran
Sudut kiblat dapat dihitung dengan
menggunakan
rumus
Segitiga
Bola
berdasarkan titik kooordinat masjid dengan
menggunakan bantuan software Google
Earth.
Terdapat
perbedaan
sudut
penyimpangan antara perhitungan rumus
segitiga bola dan pengukuran menggunakan
kompas. penyimpangan antara perhitungan
dan pengukuran mengindikasikan bahwa
penggunaan kompas untuk mendapatkan arah
kiblat tidak teliti dan tidak tepat.
Walaupun terdapat selisih antara perhitungan
dan pengukuran ini namun penggunaan
kompas untuk menentukan arah kiblat sangat
menarik sebagai penerapan dari pembelajaran
dari konsep kemagnetan yang dapat diberikan
kepada siswa atau mahasiswa.
H.
Daftar Pustaka
Anonim.
2009
.
Pedoman
Hisab
Muhammadiyah.Yogyakarta:
Majelis
Tarjih dan Tajdid PP Muhammadiyah
Raharto, Moedji. “Posisi Matahari untuk
Penentuan Awal WaktuSalat dan
Bayangan Arah Kiblat” makalah
disampaikan dalam Workshop Nasional
Mengkaji Ulang Penentuan AwalWaktu
Salat & Arah Kiblat , Yogyakarta
Auditorium UII, 7April 2001, p. 8.
www.rukyatulhilal.org/arah-kiblat/index.html
www.scribd.com/doc/73184292/8/CPenentuan-Arah-Kiblat
web586.blogspot.com/2012/07/teorikemagnetan-bumi.html
76
PENGUJIAN PEMBERLAKUAN RUMUS SEGITIGA BOLA
DALAM PENENTUAN ARAH KIBLAT SHOLAT
Galuh Kusuma Wardhani, Wahyu Kurniawan, Natalia Dianing Gulita,
Wahyu Hari Kristiyanto
Progdi Fisika dan Pendidikan Fisika, FSM, UKSW
Email: beauty_tayuya@yahoo.com
yaitu (1) memanfaatkan bayang-bayang
kiblat, (2) memanfaatkan arah utara geografis
(truenorth),
dan
(3)
mengamati/
memperhatikan ketika matahari tepat berada
di atas Ka’bah. Arah bayangan matahari
disaat matahari tepat berada di atas ka’bah
yaitu pada tanggal 28 Mei (Kadang-kadang
terjadipada tanggal 27 Mei untuk tahun
Kabisat) pukul 12.18 waktu Mekah atau
09.18 UT dan tanggal 16 Juli (tahun pendek)
atau 15 Juli (tahun kabisat) pukul 12.27
waktu
Mekah
atau
09.27
UT
(www.scribd.com/doc/73184292/8/CPenentuan-Arah-Kiblat).
A. Pendahuluan
Kata Kiblat berasal dari kata Arab alqiblah yang berarti arah. Kiblat dalam
konteks sebagai arah dalam menjalankan
ibadah shalat merupakan kewajiban yang
disyariatkan kepada setiap muslim untuk
menghadapkan arah pandangan dan seluruh
tubuh ke arah Ka’bah, Mekah. Walaupun
dalam hukum syara’
tidak mutlak
mewajibkan sholat harus tepat atau arahnya
tidak boleh melenceng sedikitpun. Persoalan
ini akan menjadi berbeda jika kondisi ini
dilaksanakan di berbagai negara yang jauh
dari Ka’bah seperti di Indonesia. Terjadinya
selisih sudut 1 derajat dari arah kibat di
Indonesia
akan
akan
menyebabkan
pergeseran sebesar 140 kilometer di Utara
atau
Selatan
Mekkah
(http://rukyatulhilal.org/arahkiblat/index.html). Seharusnya tempat yang
akan digunakan untuk sholat terutama masjid
sudah diarahkan tepat menghadap ke arah
kiblat yang tidak harus merombak bangunan
mihrab namun cukup arah shafnya saja.
Metode penentuan arah kiblat ada
banyak cara selain menggunakan patokan
matahari
tersebut,
salah
satunya
menggunakan rumus Segitiga Bola/metode
geografis yang didasarkan dari turunan ilmu
geodesi. Rumus segitiga Bola ini akan
menghasilkan sudut yang berasal dari arctan
K yang diukur dari arah utara bumi ke arah
barat sebesar arah K tersebut. Penentuan arah
utara umumnya menggunakan kompas
dimana magnet bebas kutub-kutubnya akan
menunjukkan arah utara dan selatan bumi.
Pada umumnya beberapa masjid yang
telah dibangun di Indonesia, menggunakan 3
metode dalam penentuan arah kiblat tersebut
69
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Berdasarkan sumber yang dikutip dari
ilmu falak bahwa menggunakan kompas tidak
tepat karena arah yang ditunjukkan oleh
kompas adalah arah yang merujuk kepada
arah utara magnet. Arah utara magnet
ternyata tidak mesti sama dengan arah utara
sebenarnya. Perbedaan arah utara ini disebut
sebagai sudut serong magnet atau deklinasi
yang juga berbeda diseitap tempat dan selalu
berubah sepanjang tahun. Satu lagi masalah
yang bisa timbul dari menggunakan kompas
ialah tarikan gravitasi setempat dimana ia
terpengaruh oleh bahan-bahan logam atau
arus listrik di sekeliling kompas yang
digunakan.
Dari pernyataan tersebut diatas kompas
tidak disarankan sebagai alat untuk
menentukan arah kiblat, padahal umumnya
menentukan arah utara
menggunakan
kompas dan perlu juga diketahui sudut
deklinasi dari kompas. Tampak bahwa perlu
diteliti bagaimana ketidaktepatan penggunaan
kompas dalam penentuan arah kiblat.
(tuhanmu) dan ingatlah Allah tidak
sekali-kali lalai akan segala apa yang
kamu lakukan".
Surah Al-Baqarah ayat 150:
Artinya: "Dan dari mana saja engkau
keluar (untuk mengerjakan solat) maka
hadapkanlah mukamu ke arah Masjidil
Haram (Ka'bah) dan dimana sahaja
kamu berada maka hadapkanlah muka
kamu ke arahnya, supaya tidak ada lagi
sebarang alasan bagi orang yang
menyalahi kamu, kecuali orang yang
zalim diantara mereka (ada saja yang
mereka jadikan alasannya). Maka
janganlah kamu takut kepada cacat cela
mereka dan takutlah kamu kepada-Ku
semata-mata dan supaya Aku
sempurnakan nikmat-Ku kepada kamu,
dan juga supaya kamu beroleh petunjuk
hidayah (mengenai perkara yang
benar)".
B. Perumusan Masalah
Seberapa besar penyimpangan penentuan
arah kiblat menggunakan kompas
berdasarkan rumus Segitiga Bola ?
C. Tujuan
Mengukur sudut arah kiblat dan utara
menggunakan kompas dan
membandingkannya dengan perhitungan
rumus Segitiga Bola.
2. Perhitungan / hisab arah kiblat
a). Koordinat Posisi Geografis
Setiap lokasi di permukaan bumi ditentukan
oleh dua bilangan yang menunjukkan
kooordinat atau posisinya. Koordinat posisi
ini masing-masing disebut Latitude (Lintang)
dan Longitude (Bujur). Sesungguhya angka
koordinat ini merupakan angka sudut yang
diukur
dari
pusat
bumi
sampai
permukaannya. Acuan pengukuran dari suatu
tempat yang merupakan perpotongan antara
garis Ekuator dengan Garis Prime Meridian
yang melewati kota Greenwich Inggris. Titik
ini berada di Laut Atlantik kira-kira 500 km
di Selatan kota Accra Rep. Ghana Afrika.
D. Kajian Teori
1. Dalil Al-Quran Berkaitan Arah Kiblat
Surah Al-Baqarah ayat 149 :
Artinya :"Dan dari mana saja engkau
keluar (untuk mengerjakan shalat)
hadapkanlah mukamu ke arah Masjidil
Haram (Ka'bah). Sesunggunya perintah
berkiblat ke Ka'bah itu benar dari Allah
70
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Gambar 1.Peta datar seluruh permukaan bumi
Satuan kooordinat lokasi dinyatakan
dengan derajat, menit
busur dan detik
busur dan disimbolkan dengan ( °, ', " )
misalnya 110° 47’ 9” dibaca 110 derajat 47
menit 9 detik. Dimana 1° = 60’ = 3600”. Dan
perlu diingat bahwa walaupun menggunakan
kata menit dan detik namun ini adalah satuan
sudut dan bukan satuan waktu.
Latitude disimbolkan dengan huruf
Yunani φ (phi) dan Longitude disimbolkan
dengan λ (lamda). Latitude atau Lintang
adalah garis vertikal yang menyatakan jarak
sudut sebuah titik dari lintang nol derajat
yaitu garis Ekuator. Lintang dibagi menjadi
Lintang Utara (LU) nilainya positif (+) dan
Lintang Selatan (LS) nilainya negatif (-)
sedangkan Longitude atau Bujur adalah garis
horisontal yang menyatakan jarak sudut
sebuah titik dari bujur nol derajat yaitu garis
Prime Meridian. Bujur dibagi menjadi Bujur
Timur (BT) nilainya positif (+) dan Bujur
Barat (BB) nilainya negatif (-). Untuk
standard internasional angka longitude dan
latitude menggunakan kode arah kompas
yaitu North (N), South(S), East (E) dan West
(W). Misalnya Yogyakarta berada di
Longitude 110° 47’ BT bisa ditulis 110° 47’
E atau +110° 47’.
b). Ilmu Ukur Segitiga Bola
Ilmu ukur segitiga bola atau disebut juga
dengan istilah trigonometri bola (spherical
trigonometri) adalah ilmu ukur sudut bidang
datar yang diaplikasikan pada permukaan
berbentuk bola yaitu bumi yang kita tempati.
Ilmu ini pertama kali dikembangkan para
ilmuwan muslim dari Jazirah Arab seperti Al
Battani dan Al Khawarizmi dan terus
berkembang hingga kini menjadi sebuah ilmu
yang mendapat julukan Geodesi. Segitiga
bola menjadi ilmu andalan tidak hanya untuk
menghitung arah kiblat bahkan termasuk
jarak lurus dua buah tempat di permukaan
bumi.
Sebagaimana sudah disepakati secara
umum bahwa yang disebut arah adalah “jarak
terpendek” berupa garis lurus ke suatu tempat
sehingga Kiblat juga menunjukkan arah
terpendek ke Ka’bah. Karena bentuk bumi
yang bulat, garis ini membentuk busur besar
sepanjang permukaan bumi. Lokasi Ka’bah
berdasarkan
pengukuran
menggunakan
Global Positioning System (GPS) maupun
71
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
menggunakan software Google Earth secara
astronomis berada di 21° 25' 21.04" Lintang
Utara dan 39° 49' 34.04" Bujur Timur.
Angka tersebut dibuat dengan ketelitian
cukup tinggi. Namun untuk keperluan praktis
perhitungan tidak perlu sedetil angka
tersebut. Biasanya yang digunakan adalah :
° = derajat ‘ = menit busur dan “ = detik
busur
Arah Ka’bah dapat diketahui dari setiap titik
di permukaan bumi, maka untuk menentukan
arah kiblat dapat dilakukan dengan
menggunakan Ilmu Ukur Segitiga Bola
(Spherical Trigonometri). Penghitungan dan
pengukuran dilakukan dengan derajat sudut
dari titik kutub Utara, dengan menggunakan
alat bantu mesin hitung atau kalkulator.
φ = 21° 25’ LU dan λ = 39° 50’ BT (1° =
60’ = 3600”)
Untuk perhitungan arah kiblat, ada 3
buah titik yang harus dibuat, yaitu :
1. Titik A, diletakkan di Ka’bah
(Mekah)
2. 2. Titik B, diletakkan di lokasi
yang akan ditentukan arah
kiblatnya.
3. Titik C, diletakkan di titik kutub
utara.
Gambar 2. Ilustrasi Rumus Segitiga Bola
Titik A dan titik C adalah dua titik yang tetap,
karena titik A tepat di Ka’bah dan titik C
tepat di kutub Utara sedangkan titik B
senantiasa berubah tergantung lokasi mana
yang akan dihitung arah Kiblatnya.Bila ketiga
titik tersebut dihubungkan dengan garis
lengkung permukaan bumi, maka terjadilah
segitiga bola ABC, seperti pada gambar.
Ketiga sisi segitiga ABC di samping ini
diberi nama dengan huruf kecil dengan nama
sudut didepannya masing-masing sisi a, sisi b
dan sisi c.
Dari gambar di atas, dapatlah
diketahui bahwa yang dimaksud dengan
perhitungan Arah Kiblat adalah suatu
perhitungan untuk mengetahui berapa besar
nilai sudut K di titik B, yakni sudut yang
diapit oleh sisi a dan sisi c.
Pembuatan gambar segitiga bola seperti di
atas sangat berguna untuk membantu
menentukan nilai sudut arah kiblat bagi suatu
tempat dipermukaan bumi ini dihitung/diukur
dari suatu titik arah mata angin ke arah mata
angin lainnya, misalnya diukur dari titik
Utara ke Barat (U-B), atau diukur searah
jarum jam dari titik Utara (UTSB).
Untuk perhitungan arah kiblat, hanya
diperlukan dua data :
1). Koordinat Ka’bah φ = 21o 25’ LU dan
λ = 39o 50’ BT.
2). Koordinat lokasi yang akan dihitung arah
kiblatnya.
Sedangkan data lintang dan bujur tempat
lokasi kota yang akan dihitung arah kiblatnya
dapat diambil dari berbagai sumber
diantaranya : Atlas Indonesia dan Dunia,
72
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Taqwim Standar Indonesia, Tabel Geografis
Kota-kota Dunia, situs Internet maupun lewat
pengukuran langsung menggunakan piranti
Global Positioning System (GPS).
Tabel 1. Data dan Rumus Arah Kiblat yang Digunakan
No INDONESIA NILAI ARAB
INTERNASIONAL SIMBOL
1 Lintang( LU / LS ) + / - ‘Ardul balad Latitude (U/S)
phi = φ
2 Bujur( BT / BB ) + / - Thululbalad Longitude (E/W)
lambda = λ
Data geografis Ka’bah di Makkah :
BT (diringkas)
φk = 21° 25’ LU dan λk = 39° 50’
Kutub utara dan kutub selatan magnet
bumi tidak berimpit dengan kutub utara
dan kutub selatan bumi. Hal ini
menyebabkan kutub utara dan kutub
selatan magnet jarum kompas tidak
menunjukkan arah utara dan selatan
geografis, sehingga membentuk sebuah
sudut yang disebut Deklinasi (D). Sudut
deklinasi adalah sudut yang dibentuk
oleh kutub utara-selatan jatum kompas
terhadap arah utara-selatan geografis.
Di daerah yang tepat diatas garis
khatulistiwa, posisi jarum kompas dalam
keadaan seimbang. Namun jika kompas
dibawa mendekati kutub bumi jarum kompas
akan condong keatas atau kebawah. Ketika
dibawa mendekati kutub utara bumi, kutub
utara jarum kompas condong kebawah karena
tertarik oleh kutub selatan magnet bumi.
Sedangakan ketika dibawa mendekati kutub
selatan bumi, kutub selatan jarum kompas
condong ke bawah karena tertarik oleh kutub
utara magnet bumi. Kemiringan jarum
kompas tersenut membentuk sudut inklinasi.
Sudut inklinasi adalah sudut yang dibentuk
oleh jarum kompas terhadap permukaan bumi
(web586.blogspot.com/2012/07/teorikemagnetan-bumi.html)
Dalam ilmu segitiga bola terdapat banyak
sekali rumus yang dapat digunakan untuk
menghitung arah kiblat serta arah kiblat serta
menghitung jarak dari ka’bah ke lokasi
tertentu.
3. Kompas
Jarum kompas selalu menunjuk arah
utara dan selatan disebabkan tertarik oleh
kutub selatan dan kutub utara magnet
bumi. Kutub utara jarum kompas tertarik
oleh kutub selatan magnet bumi yang
berada disekitar kutub utara bumi.
Sedangkan kutub selatan kompas tertarik
oleh kutub utara magnet bumi yang
terdapat disekitar kutub selatan bumi.
E. Metode Penelitian
Metode penelitian yang digunakan
adalah eksperimen laboratorium lapang.
Sampel pada penelitian ini adalah 6 masjid
yang ada di Kota Salatiga. Penentuan besrnya
73
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
sudut berdasarkan rumus Segitiga Bola
sin (λtA − λk )
,
tan K =
cos ϕtA . tan ϕ k − sin ϕtA . cos(λtA − λk )
penyimpangan sudut diperoleh dari selisih
hasil pengitungan dan pengukuran tersebut
diatas.
F. Hasil dan Pembahasan
Untuk menghitung rumus Segitiga bola,
data pertama yang diperlukan adalah
dimana sudut-sudut Lintang dan Bujur lokasi
sampel masjid dan ka’bah ditentukan dari
software google earth. Pengukuran sudut
yang dibentuk arah kiblat sampel terhadap
arah utara dilakukan dengan cara mengukur
besar sudut antara panah yang merupakan
arah kiblat sampel terhadap arah utara
kompas di lokasi tersebut. Penentuan
koordinat lintang ( ϕt )dan bujur tempat ( λt )
yang diperoleh dari software Google
Earth. Di bawah ini salah satu cara untuk
mendapatkannya.
Lokasi Sampel (Masjid A)
Koordinat Sampel
(Masjid A) =
ϕt =7o18' LS danλt =110o 29' BT
Gambar 4. Tampilan Google Earth untuk sampel masjid A dengan koordinat 70 18’
56.83’’LS
dan 110029’37.04’’
Dengan menerapkan contoh diatas,dari 6 data
sampel yang diteliti didapatkan Koordinat
Dari tabel diatas diperoleh koordinat sampel
Lintang dan Bujur yang disajikan dalam tabel
dan dapat dihitung sudut K dalam rumus
dibawah ini.
Segitiga Bola (diketahui: φk = 21° 25’ LU
dan λk = 39° 50’ BT ) dengan cara :
Tabel 2. Lintang dan Bujur sampel yang
diperoleh dari Google Earth
No
1
2
3
4
5
6
Nama
Masjid
Masjid
A
LS( ϕt )
BT( λt )
70 18’ 56.83’’
110029’37.04’’
0
1 derajad = 60 menit busur
ϕt ( masjidA) = (7 + 18 / 60)0
λt ( masjidA) = (110 + 29 60)0
0
Masjid
B
Masjid
C
7 19’46.95’’
110 29’55.53’’
7018’19.40’’
110029’26.79’’
Masjid
D
Masjid
E
7018’19.71’’
110029’21.69’’
7019’19’’
110029’59,64’’
Masjid
F
7019’10,72’’
110029’49,64’’
74
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Tabel 3. Hasil perhitungan rumus
Segitiga Bola
Sample
No
K(derajad)
Masjid
1
2
3
4
5
6
Masjid A
Masjid B
Masjid C
Masjid D
Masjid E
Masjid F
69,81038437
69,81038437
69,81627486
69,81038437
69,81038437
69,81627486
Sudut yang
dibentuk dari
00Utara –
berhimpit
dengan garis
arah
0
kiblat=62,5
Gambar 5. Pengukuran arah kiblat pada masjid dengan sudut kiblat terhadap arah kompas 62,50
Tabel 4. Pengukuran sudut dari utara
kompas ke barat hingga berhimpit
dengan arah kiblat sampel
No
Nama Masjid
1
2
3
4
5
6
A
B
C
D
E
F
Tabel 5. Perbandingan antara perhitungan dan pengukuran sudut kiblat.
No Nama Masjid
1
2
3
4
5
6
Pengukuran
Kompas
62,5
62,5
77
52,5
57,5
80
75
A
B
C
D
E
F
K
69,81038437
69,81038437
69,81627486
69,81038437
69,81038437
69,81627486
Pengukuran
kompas (θ)
62,5
62,5
77
52,5
57,5
80
Selisih [K−θ]
7,310384
7,310384
7,18373
17,31038
12,31038
10,1837
PROSIDING SEMINAR NASIONAL SAINS DAN PENDIDIKAN SAINS VII UKSW
Dari tabel diatas tampak bahwa selisih
penghitungan dan pengukuran arah kiblat
memiliki selisih yang cukup besar yaitu
antara 7-17 derajat. Selisih ini salah satunya
dapat disebabkan oleh adanya sudut deklinasi
kompas yaitu sudut antara kutub magnet
bumi dan kutub bumi. Karena sudut deklinasi
bumi setiap tahun berubah-ubah maka
berdasarkan penyimpangan yang terukur
tersebut tidak disarankan menggunkan
kompas untuk mendapatkan arah kiblat yang
teliti dan tepat.
G.
Kesimpulan dan Saran
Sudut kiblat dapat dihitung dengan
menggunakan
rumus
Segitiga
Bola
berdasarkan titik kooordinat masjid dengan
menggunakan bantuan software Google
Earth.
Terdapat
perbedaan
sudut
penyimpangan antara perhitungan rumus
segitiga bola dan pengukuran menggunakan
kompas. penyimpangan antara perhitungan
dan pengukuran mengindikasikan bahwa
penggunaan kompas untuk mendapatkan arah
kiblat tidak teliti dan tidak tepat.
Walaupun terdapat selisih antara perhitungan
dan pengukuran ini namun penggunaan
kompas untuk menentukan arah kiblat sangat
menarik sebagai penerapan dari pembelajaran
dari konsep kemagnetan yang dapat diberikan
kepada siswa atau mahasiswa.
H.
Daftar Pustaka
Anonim.
2009
.
Pedoman
Hisab
Muhammadiyah.Yogyakarta:
Majelis
Tarjih dan Tajdid PP Muhammadiyah
Raharto, Moedji. “Posisi Matahari untuk
Penentuan Awal WaktuSalat dan
Bayangan Arah Kiblat” makalah
disampaikan dalam Workshop Nasional
Mengkaji Ulang Penentuan AwalWaktu
Salat & Arah Kiblat , Yogyakarta
Auditorium UII, 7April 2001, p. 8.
www.rukyatulhilal.org/arah-kiblat/index.html
www.scribd.com/doc/73184292/8/CPenentuan-Arah-Kiblat
web586.blogspot.com/2012/07/teorikemagnetan-bumi.html
76