A. Judul Percobaan

Gerakan Rotasi dan Revolusi Bumi dan Bulan

B. Tujuan Percobaan

1. Mensimulasikan gerakan rotasi dan revolusi

2. Menemukan ciri gerakan rotasi dan revolusi

3. Mensimulasikan gerakan rotasi bumi, dan revolusi bumi mengelilingi

Matahari

4. Mensimulasikan terjadinya siang dan malam

5. Mensimulasikan gerakan rotasi Bulan, dan revolusi Bulan mengelilingi

Bumi

6. Menemukan bahwa rotasi dan revolusi bulan ditempu dalam waktu yang

sama

C. Landasan Teori

Bumi berevolusi mengelilingi Matahari menurut suatu lintasan tertentu.

Garis edar Bumi mengelilingi matahari disebut orbit, sedangkan bidang

edarnya disebut ekliptika. Waktu yang diperlukan Bumi untuk satu putaran

mengelilingi mataharidisebut kala revolusi. Kala revolusi Bumi mengeliligi

Matahari adalah 365 ¼ hari atau kita sebut satu tahun. Karena satu kali

berevolusi Bumi kelebihan ¼ hari maka untuk perhitungan kalender samsiah

(masehi) setiap empat tahun umur tahun dijadikan 366 hari. Tahun seperti ini

disebut tahun kabisat. Penambahan 1 hari dimasukkan ke dalam bulan

Februari. Umur bulan Februari pada tahun kabisat menjadi 29 hari. Tahun

kabisat ditandai dengan angka tahun yang habis dibagi 4, misal tahun 2008.

Revolusi Bumi menyebabkan terjadinya pergeseran matahari antara garis balik

utara dan garis balik selatan, pergantian musim, dan peredaran semu tahunan

matahari.

Kala rotasi Bumi adalah 24 jam yang kita sebut satu hari. Akibat rotasi

Bumi, permukaan Bumi tidak terus menerus mendapat sinar Matahari.

Belahan Bumi yang mendapatkan sinar Matahari mengalami siang, sedangkan

belahan Bumi lainnya mengalami malam. Belahan Bumi timur lebih dahulu

mendapatkan sinar Matahari dibandingkan belahan barat, karena itu belahan

timur lebih dahulu mengalami pagi hari. Misal, di Indonesia daerah Irian lebih

dahulu mengalami pagi dibandingkan Jakarta, dan Jakarta lebih dahulu pagi

dibandingkan Aceh. Selain menyebabkan siang dan malam, rotasi Bumi juga

menyebabkan terjadinya peredaran semu harian benda langit. Kita melihat

seolah-olah matahri, bulan, dan bintang gemintang terbit di timur dan bergerak

ke barat. Namun, sebenarnya Bumi-lah yang berotasi dari barat ke timur.

Selain itu rotasi Bumi juga menyebabkan pembelokan arah angin, dan

perbedaan waktu di setiap daerah belahan Bumi.

Sumbu rotasi Bumi memiliki kemiringan terhadap bidang datar sekitar

23,50. Hal ini menyebabkan setiap belahan Bumi mengalami perbedaan

panjang waktu siang dan malam. Namun karena Indonesia terletak di sekitar

khatulistiwa pajangnya waktu siang dan malam hampir sama, yaitu sekitar 12

jam. Semakin ke daerah kutub semakin besar perbedaan siang dan malam.

Misal, pada musim panas di daerah kutub utara siangnya panjang sedangkan

malam singkat, sebaliknya pada waktu yang sama di kutub selatan malamnya

yang panjang sementara siangnya singkat.

Lintasan Bumi mengelilingi matahari berbentuk elips, dimana Matahari

berada pada salah titik fokusnya. Eksentrisitas lintasan Bumi (perbandingan

jarak dua fokus dengan diameter panjang elip) cukup kecil, yaitu 0,017.

Eksentrisitas yang kecil ini membentuk lintasan Bumi mendekati bentuk

lingkaran. Karena bentuk lintasannya elips jarak Bumi ke Matahari selalu

berubah. Bila Bumi berada pada posisi paling dekat dengan Matahari

dikatakan Bumi berada pada titik perihelion.

Bumi berada pada perihelion pada bulan Januari. Jarak Bumi ke

matahari saat itu adalah 91,5 juta mil. Bila Bumi berada pada jarak paling jauh

dari matahari, Bumi dikatakan berada pada titik aphelion. Bumi berada pada

aphelion pada bulan Juli. Jarak Bumi ke Matahari saat itu adalah 94,5 juta

mil. Jarak rata-rata Bumi-Matahari sekitar 150 juta km.

Kala revolusi Bulan Mengelilingi Bumi adalah 29 1/5 hari, tepatnya 29

hari 12 jam 44 menit dan 3 detik, yang disebut revolusi sinodik. Lintasan

Bulan mengelilingi Bumi juga berbentuk elips, diamana Bumi berada pada

salah satu titik fokusnya. Jarak terjauh Bulan ke Bumi disebut apogee sekitar

253.000 mil. Jarak terdekat Bulan ke Bumi disebut perigee sekitar 222.000

mil. Jarak rata-rata Bulan dan Bumi sekitar 384.330 km. Bidang edar Bulan

mengelilingi Bumi membentuk sudut 5,10 terhadap bidang ekliptika Bumi

(bidang edar Bumi mengelilingi Matahari).

Jika bidang edar bulan berimpit dengan bidang edar Bumi maka, setiap

bulan kita akan mengalami 2 gerhana, satu kali gerhana bulan dan satu kali

gerhana matahari. Karena bulan berotasi di porosnya sambil berevolusi

mengelilingi Bumi, maka bagian yang kelihatan oleh ”Orang Bumi” selalu

sama.

D. Alat dan Bahan

1. Selembar kertas dengan tulisan masing-masing Matahari, Bumi, dan

Bulan.

2. Camera untuk merekam

E. Langkah kerja

Membuat kelompok masing-masing terdiri dari 4 orang. Masing-masing

orang ditiap kelompok berperan sebagai Matahari, Bumi, Bulan, dan Narator.

Masing-masing yang akan memerankan menggunakan kertas yang sudah

diberi keterangan matahari, bumi, dan bulan. Narator berfungsi memberikan

aba-aba kegiatan apa yang akan dilakukan oleh setiap model. Kegiatan yang

akan dilakukan adalah:

1. Memperagakan gerakan rotasi

2. Memperagakan gerakan revolusi.

3. Memperagakan gerakan rotasi bumi

4. Memperlihatkan posisi siang, malam, matahari terbit, tengah hari,

matahari tenggelam, dan tengah malam. Membuat perjanjian mata kiri

untuk yan memerankan Bumi adalah timur, mata kanan yang memerankan

Bumi adalah barat.

5. Memperagakan gerakan revolusi bumi mengelilingi matahari.

6. Memperagakan gerakan Bumi berotasi sambil berevolusi mengelilingi

matahari

7. Memperagakan rotasi bulan

8. Memperagakan revolusi bulan

9. Memperagakan bulan berotasi di sumbunya sekaligus berevolusi

mengelilingi Bumi sedangkan bagian bulan yang kelihatan oleh ”orang

bumi” selalu bagian yang sama.

F. Diskusi

1. Apakah ciri gerakan rotasi dan revolusi?

a. Ciri gerakan rotasi yaitu sebuah benda yang bergerak membentuk

suatu lingkaran dengan laju konstan maka benda tersebut mengalami

gerak melingkar beraturan. Suatu benda dikatakan mengalami gerak

melingkar jika lintasan geraknya berupa lingkaran. Contoh gerak

melingkar antara lain pergerakan bumi berputar pada porosnya.

Gerakan rotasi ini menyebabkan daerah sepanjang equator bergerak

cepat, sedangkan di daerah kutub hampir-hampir tidak mengalami

pergerakan. Bumi yang berbentuk bulat mengalami perubahan bentuk

akibat gerakan rotasi yang dilakukan. Perubahan tersebut adalah

terbentuknya daerah agak pepat di kedua kutubnya dan seakan-akan

sebagian massa bumi tertumpuk di daerah equator. Bentuk ini

disebabkan rotasi bumi yaitu perputaran bumi pada porosnya. Gerak

rotasi bumi terjadi dari arah barat ke timur. Jika dilihat dari kutub

utara, rotasi bumi memiliki arah berlawanan arah jarum jam.

Sedangkan jika dilihat dari arah kutub selatan arah rotasi bumi searah

dengan arah jarum jam.

Poros (sumbu) bumi merupakan garis khayal yang menandakan

sumbu rotasi dari bumi, yang melalui kutub utara dan kutub selatan.

Poros bumi tidaklah tegak lurus, tetapi mengalami kemiringan sebesar

23,5o dari garis tegaknya.

Waktu rotasi bumi dalam satu putaran adalah 23 jam 56 menit.

Akibat dari rotasi bumi, menimbulkan beberapa gejala alam seperti (a)

terjadinya pergantian siang dan malam, (b) perbedaan waktu di

berbagai tempat di muka bumi, (c) gerak semu harian bintang, (d)

perbedaan besar gaya gravitasi di berbagai tempat di bumi, dan (e)

terjadinya pembelokan arah angin. Adanya rotasi bumi ini

menyebabkan:

1) Adanya gerak semu harian dari matahari dan benda-benda langit

yang seakan-akan bergerak dari timur ke barat.

2) Adanya perbedaan waktu dari tempat-tempat yang berbeda derajat

busurnya.

3) Pergantian siang dan malam hari.

4) Penggembungan di khatulistiwa dan pemepatan di kedua kutub

bumi.

b. Ciri gerakan revolusi yaitu perputaran benda benda langit yang

mengelilingi matahari. Contohnya bumi mengelilingi matahari.

Dengan adanya revolusi bumi mengakibatkan:

1) Adanya perubahan lamanya waktu siang dan malam

Negara-negara di belahan bumi utara dan selatan memiliki

perbedaan lamanya waktu siang dan malam. Selain diakibatkan

oleh sudut kemiringan poros bumi, juga diakibatkan oleh revolusi

bumi. Karena dalam berevolusi, bumi dapat terletak di apotema

atau hipotema. Apotema adalah titik terjauh bumi dengan matahari

sedangkan hipotema kebalikannya yakni titik terdekat bumi dengan

matahari

2) Adanya perubahan rasi bintang

Pada bulan ini di langit ada rasi bintang waluku, pada bulan

berikutnya ada rasi bintang scorpio, dan seterusnya.

3) Adanya gerak semu tahunan matahari

Gerak semu tahunan yakni gerak berubahnya posisi matahari.

Misalnya ada dua gunung. Pada bulan Januari, matahari hari terbit

di samping gunung yang pertama. Pada bulan april, matahari terbit

diantara kedua gunung. Pada bulan juli ada disamping gunung

kedua. Lalu pada oktober kembali berada di antara gunung itu.

Kemudian pada bulan desember ada pada samping gunung

pertama. Dan seterusnya.

4) Adanya perubahan musim

Perubahan musim yang terdiri dari 4 musim yakni

dingin,semi,gugur, dan panas hanya terjadi di belahan bumi utara

dan selatan. Tetapi indonesia tidak memiliki keempat musim itu

karena indonesia berada di daerah katulstiwa.

5) Ditetapkannya kalender masehi

2. Bagaimana bumi mengalami siang dan malam, apa buktinya?

Pergantian siang dan malam yang terjadi setiap hari disebabkan oleh

dua hal utama. Pertama, karena sumber cahaya kuat di Tata Surya hanya

ada satu, yaitu Matahari. Yang kedua adalah karena Bumi berputar pada

porosnya.

Sejak Bumi terbentuk 4,5 milyar tahun yang lalu, selalu ada separuh

bagian Bumi yang terpapar cahaya Matahari dan mengalami siang serta

separuh lagi yang tidak dan mengalami malam. Namun karena Bumi

berputar pada porosnya (disebut gerak rotasi), semua wilayah di Bumi jadi

mengalami siang dan malam secara bergantian. Di samping berotasi bumi

mengalami revolusi. Selama berevolusi sumbu miring 23,5° dari garis

tegak lurus pada ekliptika. Revolusi yang demikian mengakibatkan

pergantian musim dan perubahan lamanya siang dan malam.

3. Setiap hari kita melihat matahari terbit di timur dan tenggelam di barat,

benarkah matahari bergerak seperti itu?

Matahari termasuk bintang tetap. Besarnya 1.378.000 kali besar bumi.

Diamternya 109,1 kali diameter bumi. Jarak matahari sampai bumi rata-

rata 150 juta km (1AU) dengan jarak terdekat sekitar 147 juta km dan

jarak terjauh sekitar 152 juta km. Sinar matahari berkecepatan 300 ribu km

per detik, sehingga waktu yang diperlukan sinar matahari sampai ke

permukaan bumi selama sekitar 8 menit. Matahari termasuk sumber panas.

Temperatur di permukaannya sekitar 6.000˚ C.

Matahari mempunyai gerakan rotasi yaitu gerakan berputar pada

porosnya. Arah rotasinya sesuai dengan arah rotasi sebagian besar planet

dan satelit yaitu arah negatif atau berlawanan dengan arah jarum jam atau

disebut juga ricktograad yakni apabila dilihat dari utara maka matahari

berputar pada porosnya dari barat ke timur. Periode rotasi bagian ekuator

matahari adalah 34 hari makin dekat ke kutubnya rotasi itu semakin

lambat, rotasi di bagian kutubnya memakan waktu selama 27 hari. Adanya

perbedaan itu karena matahari berbentuk gas. Fenomena rotasi ini dapat

dilihat dari adanya gerakan dari bintik-bintik matahari (sunspot).

Sebenarnya matahari itu tidak tetap berada di satu tempat, melainkan ia

bergerak dan beredar mengelilingi satu titik sistem. Jadi, selain matahari

dikelilingi oleh bumi, bulan dan planet-planet sebagai anggota tata surya,

matahari beredar pula bersama matahari-matahari dan bintang-bintang

yang lainnya mengelilingi satu titk sistem. Sistem ini berdiameter sekitar 4

ribu tahun cahaya, dan matahari kita ini berada pada sekitar 300 tahun

cahaya dari titik pusat sistem.

Sistem ini merupakan salah satu sistem pada galaksi, dimana sistem

yang matahari ada di dalamnya berjarak sekitar 35 ribu tahun cahaya dari

titk galaksi dengan diameter galaksi sekitar 100 ribu tahun cahaya.

4. Berapakah kala rotasi Bulan?

Kala rotasi bulan sama dengan kala revolusi bumi. Sekali putaran

bulan menempuh waktu 24 jam sedangkan untuk mengedari bumi, bulan

membutuhkan waktu 27,3 hari.

G. Latihan

1. Apakah setiap benda langit bergerak (berotasi dan berevolusi)?

a) Ya, kika kita mempelajari antariksa beserta benda-benda langit atau

bintang-bintang yang bertaburan di dalamnya, kita akan mengetahui

bahwa beredarnya benda-benda langit itu di jagad raya ini bukanlah

berserakan tidak karuan dan tidak teratur melainkan sebaliknya.

Benda-benda langit itu ternyata berada dan bergerak di antariksa

dengan sangat rapi dan teratur, seolah-olah telah diatur dengan

perhitungan yang sangat cermat. Berkelompok-kelompok sangat

teratur membentuk semacam keluarga atau kepulauan bintang (Island

universe). Bahkan merupakan suatu sistem bintang (Stars System) atau

tata bintang, disebut juga galaksi.

b) Sistem bintang seperti itu umumnya terdiri atas sebuah atau lebih

benda langit besar, yang menjadi pusat atau induknya, dan dikelilingi

oleh benda langit lain sebagai anggota-anggotanya yang kesemuanya

bergerak atau beredar selalu mengelilingi pusatnya itu, dengan

gerakan-gerakan yang amat teratur.

c) Sebuah galaksi terdiri dari berjuta-juta, bahkan berbilyun-berbilyun

bintang atau benda langit yang beraneka ragam tipenya: dari bintang

raksasa yang berwarna merah sampai bintang-bintang kerdil yang

berwarna putih. Jarak antar bintang-bintang itu pada umumnya amat

jauh, sehingga alam semesta nampak “kosong”. Akan tetapi ada pula

beberapa puluh ribu bintang yang nampaknya mengelompok

“berdekatan” mengelilingi sebuah pusat, sehingga nampak seperti

kabut, tumpuk bintang atau star cluster namanya. Selain itu ada pula

benda langit yang memang merupakan kabut (nebula) yang terdiri atas

gumpalan gas kosmik yang maha besar.

2. Simulasikan matahari terbit dan matahari tenggelam.

3. Minta empat orang temanmu berdiri berdekatan saling membelakangi

sehingga mereka dapat melihat ke segala arah. Anggap kelomppok 4 orang

ini sebagai Bumi, dan seorang lagi memegang lampu senter sebagai

matahari. Minta kelompok ”bumi” berotasi dari barat ke timur, dengan

perjanjian mata kiri dan mata kanan yang memerankan Bumi masing-

masing adalah timur dan barat. Arahkan cahaya lampu senter ke ”bumi”.

Bagian Bumi manakah yang mengalami siang, apa buktinya? Bagian Bumi

manakah yang mengalami malam, apa buktinya? Peragakan Matahari

terbit dan Matahari tengelam.

H. Pertanyaan

Petunjuk: Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat dari beberapa

alternatif yang

diberikan

1. Rotasi adalah.....

a. Gerakan benda disumbunya

b. Gerakan benda mengelilingi benda lain

c. Gerakan benda di orbitnya

d. Gerakan benda di bidang edarnya

2. Terjadinya siang dan malam disebabkan oleh

a. Rotasi Matahari

b. Rotasi Bumi

c. Revolusi Matahari

d. Revolusi Bumi

3. Setiap hari kita melihat matahari terbit di timur dan tenggelam di barat.

Fenomena ini disebabkan

a. Peredaran Matahari mengelilingi pusat galaksi dari timur ke barat

b. Perputaran Bumi mengelilingi Matahari dari barat ke timur

c. Perputaran Matahari mengelilingi Bumi dari timur ke barat

d. Rotasi Bumi dari barat ke timur.

4. Di belahan bumi utara dan selatan terjadi perbedaan panjang siang dan

malam yang sangat berarti. Perbedaan panjang siang dan malam tersebut

disebabkan oleh.

a. Jarak Bumi yang selalu berubah terhadap Matahari

b. Kemiringan sumbu rotasi Bumi terhadap bidang datar.

c. Perbedaan kala rotasi dan kala revolusi Bumi.

d. Kecepatan Bumi berotasi yang tidak sama

5. Anggap Anda sebagai Bumi. Jika memperagakan Matahari terbit, maka

Anda

a. Berotasi dari arah mata kiri ke arah mata kanan

b. Brotasi dari arah mata kanan ke arah mata kiri

c. Berevolusi dari arah mata kiri ke arah mata kanan

d. Berevolusi daru arah mata kiri ke arah mata kanan

Pilihlah:

A. Jika kedua pernyataan benar, dan berhubungan sebab akibat

B. Jika kedua pernyataan benar, tetapi tidak berhubungan sebab akibat

C. Jika salah satu pernyataan benar

D. Jika kedua pernyataan salah

6. Permukaan Bulan yang kelihatan dari Bumi selalu sama

Sebab

Bulan hanya berevolusi dan tidak berotasi.

Jawab: C

7. Setiap empat tahun terjadi tahun kabisat

Sebab

Jarak Bumi ke Mathari selalu berubah selama Bumi berevolusi

mengelilingi Matahari

Jawab: B

Pilihlah:

A. Jika, 1 dan 2 benar

B. Jika, 1 dan 3 benar

C. Jika, 2 dan 3 benar

D. Jika, 1, 2, dan 3 benar

8. Pernyataan yang benar tentang Bulan adalah

1. Bulan adalah satelit Bumi

2. Kala rotasi Bulan sama dengan kala revolusi sinodik-nya

3. Bidang edar Bulan miring sekitar 5,10 terhadap ekliptika Bumi

4. Bulan akan muncul pada malan hari

Jawab: D

9. Rotasi Bumi menyebabkan, antara lain

1. Terjadinya siang dan malam

2. Peredaran semu tahunan benda-benda langit

3. Perbedaan waktu di setiap daerah belahan Bumi.

4. Terjadinya arus lautan

Jawab: D

10. Revolusi Bumi menyebabkab antara lain

1. Pergeseran Matahari antara garis balik utara dan garis balik selatan

2. Pergantian musim di Bumi

3. Peredaran semu tahunan matahari.

4. Pembelokan arah angin

Jawab: D

I. Kesimpulan

Kesimpulandari rotasi dan revolusi bumi dan bulan adalah

1. Rotasi bumi adalah perputaran bumi pada sumbunya. Perputaran ini

merupakan akibat dari adanya gaya tarik menarik antara gaya gravitasi

matahari dengan gaya gravitasi bumi.

Pengaruh Rotasi Bumi

a. Pergantian siang dan malam

a. Perbedaan waktu berbagai tempat dimuka bumi

b. Gerak semu harian bintang

c. Perbedaan percepatan gravitasi di permukaan bumi

2. 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.

Pengaruh Revolusi

a. Pergantian musim

b. Gerak semu tahunan matahari

c. Pergeseran matahari antara garis balik utara dan garis balik selatan

d. Kalender Masehi