Hukum Kepler Tentang Gerakan Planet

09 April    Astronomi , Materi Kelas 10   

Pada tahun 1600 an, Johannes Kepler mengusulkan tiga hukum gerak planet di tata surya. Kepler mampu untuk menyimpulkan data yang diperoleh dari mentornya yaitu Tycho Brahe dengan tiga pernyataan yang dapat mendeskripsikan gerakan planet di  tata surya. Meskipun demikian, Kepler terus berupaya untuk menjelaskan gerakan tersebut agar diterima oleh khalayak. 

Berikut ini tiga hukum kepler tentang gerakan planet:

1. Jalur peredaran planet mengelilingi matahari berbentuk elips dengan matahari berada di salah satu titik fokusnya.

2. Garis imajiner yang ditarik dari pusat matahari ke pusat planet akan menyapu daerah yang sama luasnya dalam interval waktu yang sama.

3. Rasio kuadrat periode sebuah planet sama nilainya dengan pangkat tiga jarak rata-rata planet ke matahari

Hukum Kepler 1

Hukum ini kadang juga disebut sebagai hukum elips. Hukum ini menjelaskan bahwa planet mengorbit matahari dengan jalur berbentuk elips. Dalam matematika geometeri, elips adalah bentuk yang memiliki jumlah jarak yang tetap digambar dengan meggunakan pensil, dua paku payung, benang, selembar kertas dan karton. 

Langkah 1

1. Tentukan dua buah titik fokus sembarang yang akan kita pakai untuk menunjukkan titik F1 dan F2. Tancapkan paku payung di atas karton.

2. Ambil benang kemudian lilitkan diantara F1, F2 dan titik pusat P yang menjadi awal mulai pensil nanti akan bergerak.

3. Jadi nanti benang akan terhubung dengan bentuk segitiga dari F1, F2 dan P.

4. Lalu gerakan pensil di titik P mengikuti alur benang yang sudah diikat tadi, maka nanti bentuk elips akan otomatis tergambar dengan sendirinya.

Menggambar bentuk elips

Elips adalah sebuah kurva khusus dimana jumlah jarak dari setiap titik pada kurva ke dua titik lainnya adalah konstan. Dua titik lain disini diwakili oleh paku payung tadi.

Baca juga:
Soal HOTS Geografi dan jawabannya 
Klasifikasi iklim Oldeman

Hukum Kepler 2

Kadang juga disebut hukum wilayah sama. Hukum ini menggambarkan kecepatan planet saat mengelilingi matahari. Kecepatan planet saat bergerak di garis edarnya tidak konstan tapi berubah-rubah. 

Kecepatan planet akan bertambah ketika berada paling dekat dengan matahari dan melambat ketika menjauh dari matahari. Namun jika garis imajiner yang ditarik dari pusat planet ke pusat matahari, maka garis akan menyapu/melalui daerah yang sama dalam periode waktu yang sama.  

Dalam diagram di bawah dapat dilihat bahwa daerah yang terbentuk saat bumi mendekati matahari (A-B-S) akan berupa segitiga dengan sisi yang lebar sementara saat menjauhi matahari (Y-X-S) akan menghasilkan daerah dengan segitiga lancip dengan dua sisi yang panjang. Daerah-daerah tersebut memiliki luas yang sama. 

Hal ini terjadi karena bumi akan melambat saat menjauhi matahari sehingga pergeserannya akan lebih pendek dibanding saat mendekati matahari yang kecepatannya bertambah sehingga pergeserannya semakin jauh. Baca juga: Klasifikasi iklim Koppen

Hukum Kepler 2 Tentang Gerak Planet

Hukum Kepler 3

Hukum ini sering disebut juga sebagai hukum harmoni yang menyatakan perbandingan periode orbit dan jari-jari orbit. Tidak seperti hukum pertama dan kedua yang menjelaskan karakteristik gerak planet tunggal, hukum ketiga membuat perbandingan antara karakteristik gerak planet yang berbeda. 

Rasio kuadrat periode rata-rata jarak planet ke matahari sama untuk semua planet. Untuk membandingkannya, bisa dilihat dari perbandingan antara periode dan jarak rata-rata planet di bawah ini.

Hukum Kepler 3 Tentang Harmoni Planet

Perhitungan ini menjelaskan deskripsi akurat tentang periode dan jarak planet selama mengorbit matahari. Setelah semua jarak dan periode planet dihitung maka dengan persamaan T²/R³ maka setiap planet punya rasio yang sama yaitu 1. Lebih jauh lagi bahwa hukum ketiga ini mejelaskan tenang prinsip dasar gerak suatu benda. 

Gambar: physicsclassroom.com, johnpratt.com, amhistory.si.edu