Contoh Soal Hukum Kepler 1
Hai sobat fisika
Siapa disini yang menyukai bidang astronomi?
Kali ini kita akan membahas sedikit yang berhubungan dengan fisika astronomi.
Mari kita langsung saja simak pembahasannya.
Pengertian Hukum Kepler
Hukum kepler merupakan hukum yang mempelajari tentang pergerakan planet di luar angkasa.
Ilmuan yang pertama kali membahas masalah ini ialah Kepler yaitu ilmuan matematika terkenal dan terhebat di zamannya. Setelah kepler membahas tentang penemuannya itu kemajuan tentang planet, gerak planet dan tatasurya semakin maju dan pesat.
Seiring berjalannya waktu hukum kepler berkembang menjadi berbagai hukum yaitu:
Hukum 1 Kepler
Bunyi dari hokum 1 kepler ialah “Lintasan orbit setiap planet ketika mengelilingi matahari berbentuk elips dimana matahari terletak pada salah satu fokusnya”
Model lintasan planet diatas menggambarkan bahwa lintasan berbentuk elips dan tidak harusberbentuk lingkaran.
Terdapat dua titik fokus pada lintasan tersebut, matahari berada pada titik fokus F2. Pada keadaan ini maka planet memiliki dua jarak yaitu terhadap F1 dan terhadap F1.
Bentuk orbit planet ditentukan oleh nilai eksentrisitasnya yang berkisar 0 sampai 1. Semakin kecil atau mendekati 0 maka lintasan planetnya semakin membentuk lingkaran.
Sedangkan jika nilai eksentrisitasnya mendekati 1 maka bentuk lintasannya semakin elips.
Pada gambar orbit di atas b merupakan jarak pusat elips menuju orbit terdekat sedangkan a adalah jarak pusat elips ke orbit terjauh.
Hukum 2 Kepler
Bunyi dari hukum 2 kepler adalah “Garis yang menghubungkan planet dan matahari selalu menyapu luas daerah yang sama pada selang waktu yang sama”.
Hukum ini menjelaskan tentang kecepatan orbit planet akan lebih lambat dibandingkan ketika beradapada titik terjaih dari matahari.
Selain itu membahas juga mengenai kecepatan orbit planet akan lebih cepat saat planet berada pada titik terdekat matahari.
Dengan demikian kita dapat menyimpulkan bahwa kecepatan orbit maksimum berapa pada saat planet di titik terdekat matahari dan kecepatan orbit minimum berada saat planet di titik terdekat dengan matahari.
Hukum 3 Kepler
Hukum 3 Kepler ini merupakan hukum kepler yang sangat sering digunakan dalam kehidupan seharihari dan dalam pembahasan di sekolah menengah pertana (SMP) maupun sekolah menengah atas (SMA).
Bunyi dari hukumkepler 3 adalah “Kuadrat periode orbit suatu planet sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dari matahari”.
Sebelum lanjut ke rumus hokum kepler kita perlu mengatahui fungsi dari hukumkepler tersebut. Tetap simak artikel ini ya
Fungsi Hukum Kepler
Hukum kepler memiliki berbagai fungsi antara lain:
- Mempresiksi lintasan suati planet atau benda luar angkasa seperti asteroid dan komet yang mengorbit pada matahari.
- Memprediksi lintasan satelit planet yang mengelilingiplanet tersebut seperti bulan mengelilingi bumi.
- Menentukan waktu lintasan planet atau benda langit.
Itulah beberapa fungsidarihukum kepler. Sekarang kita akan membahastentang rumus dari hokum kepler.
Rumus Hukum Kepler
1. Rumus Luas Orbit Elips
A = π a b
Dimana
- A = Luas orbit (m2)
- a = jarak titik pusat elips ke orbit terjauh (m)
- b = jarak titik pusat elips ke orbit terdekat (m)
2. Rumus Kecepatan Rata-Rata
ɳ = 2 π / P
dimana
- ɳ = kecepatan rata rata
- P = periode planet (revolusi)
3. Rumus Hukum 3 Kepler
(T1/T2)2 = (R1/R2)3
Dimana
- T1 = Periode planet 1
- T2 = Periode planet 2
- R1 = Jarak planet pertama dengan matahari
- R2 = Jarak planet kedua dengan matahari
Oke setelah kita membahas semua tentang hokum kepler kita akan menguji pemahaman kalian mengenai masalah ini.
Contoh Soal Hukum Kepler
1. Pada gambar dibawah posisi mana yang memiliki pergerakan planet yang paling capat dan lambat?
Pada gambar terlihat bahwa posisi pergerakan paling cepat planet berada pada posisi A ke B atau sebaliknya.
Hal ini disebabkan karena posisi A ke B dan sebaliknya memiliki posisi terdekat dari pusat yaitu matahari.
Sedangkan kecepatan suatu planet yang paling lambat berada pada posisi G ke H, karena jaraknya paling jauh dari matahari.
Jadi:
Kecepatan paling cepat pada A ke B dan B ke A
Kecepatan paling rendah pada G ke H
2. Teramati dua buah planet A dan B mengorbit pada matahari. Perbandingan jarak planet A dan B kematahari ialah 4:9. Apabila periode planet A mengelilingi matahari adalah 24 hari. Berapa periode planet B?
Diketahui
RA : RB = 4 : 9
TA = 24 hari
Penyelesaian
(TA/TB)2 = (RA/RB)3
(24/TB)2 = (4/9)3
TB = (9/4)3 24
TB = 81 hari
Jari periode planet B terhadap matahariadalah 81 hari.
Demikian pembahasan dari PPKN.CO.ID tentang contoh soal hukum kepler 1, Semangat belajar dan semoga sukses.
Refrensi Teknologi : DISINI
