Hukum Kepler: Definisi, Rumus, Contoh Soal
Table of content:
Hai sobat fisika
Siapa disini yang suka astronomi?
Kali ini kita akan membahas sedikit terkait dengan fisika astronomi.
Langsung saja kita simak pembahasannya.
Baca Juga:
Definisi Hukum Kepler
Hukum Kepler adalah hukum yang mempelajari gerak planet di luar angkasa.
Ilmuwan yang pertama kali membahas masalah ini adalah Kepler, matematikawan terkenal dan terhebat pada masanya. Setelah Kepler membahas penemuannya, kemajuan mengenai planet, gerak planet, dan tata surya semakin maju dan pesat.
Seiring berjalannya waktu, hukum Kepler berkembang menjadi berbagai hukum, yaitu:
Hukum 1 Kepler
Bunyi hukum ke-1 Kepler adalah “Orbit setiap planet mengelilingi matahari berbentuk elips dimana matahari berada pada salah satu fokusnya”
Baca Juga:
Model lintasan planet di atas menggambarkan bahwa lintasannya berbentuk elips dan tidak harus lingkaran.
Ada dua titik fokus pada lintasan ini, matahari berada di titik fokus F2. Dalam situasi ini, planet memiliki dua jarak, yaitu ke F1 dan ke F1.
Bentuk orbit planet ditentukan oleh nilai eksentrisitasnya yang berkisar antara 0 sampai 1. Semakin kecil atau mendekati 0, maka lintasan planet tersebut semakin melingkar.
Sedangkan jika nilai eksentrisitas mendekati 1, maka bentuk lintasannya semakin elips.
Baca Juga:
Pada gambar di atas, b adalah jarak pusat elips ke orbit terdekat, sedangkan a adalah jarak pusat elips ke orbit terjauh.
Hukum II Kepler
Hukum ke-2 Kepler berbunyi “Garis yang menghubungkan planet dan matahari selalu menyapu luasan yang sama pada interval waktu yang sama”.
Hukum ini menjelaskan bahwa kecepatan orbit planet akan lebih lambat dibandingkan saat berada di titik terjauh dari matahari.
Selain itu ia juga membahas tentang kecepatan orbit planet yang akan semakin cepat ketika planet tersebut berada pada titik terdekat dengan matahari.
Baca Juga:
Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa berapa kecepatan orbit maksimum saat planet berada pada titik terdekat dengan matahari dan kecepatan orbit minimum saat planet berada pada titik terdekat dengan matahari.
Hukum ke-3 Kepler
Hukum ke-3 Kepler merupakan hukum Kepler yang sangat sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari maupun dalam perbincangan di Sekolah Menengah Pertama (SMP) dan Sekolah Menengah Atas (SMA).
Bunyi hukum ke-3 Kepler adalah “Kuadrat periode orbit planet sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dari matahari”.
Sebelum melanjutkan ke rumus hukum Kepler, kita perlu mengetahui fungsi dari hukum Kepler. Simak terus artikel ini ya?
Baca Juga:
Baca juga Hukum Kekekalan Energi.
Fungsi Hukum Kepler
Hukum Kepler memiliki banyak fungsi, antara lain:
- Memprediksi lintasan planet atau benda luar angkasa seperti asteroid dan komet yang mengorbit matahari.
- Memprediksi lintasan satelit planet yang mengelilingi planet seperti bulan mengelilingi bumi.
- Tentukan waktu jalur planet atau benda langit.
Itulah beberapa fungsi dari hukum Kepler. Sekarang kita akan membahas tentang rumus dari hukum Kepler.
Hukum Kepler
1. Rumus Luas Orbit Elips
Baca Juga:
A = π ab
Di mana
- A = Luas orbit (m2)
- a = jarak dari pusat elips ke orbit terjauh (m)
- b = jarak dari pusat elips ke orbit terdekat (m)
2. Rumus Kecepatan Rata-Rata
ɳ = 2π / P
Baca Juga:
Di mana
- ɳ = kecepatan rata-rata
- P = periode planet (revolusi)
3. Rumus Hukum III Kepler
(T1/T2)2 = (R1/R2)3
Di mana
Baca Juga:
- Q1 = Periode planet 1
- Q2 = Periode planet 2
- R1 = Jarak planet pertama dari matahari
- R2 = Jarak planet kedua dari matahari
Oke, setelah kita membahas semua tentang hukum Kepler, kita akan menguji pemahaman Anda tentang hal ini.
Baca juga Gerakan melingkar.
Contoh Masalah Hukum Kepler
1. Pada gambar di bawah ini, posisi manakah yang pergerakan planetnya paling cepat dan paling lambat?
Diskusi
Baca Juga:
Pada gambar terlihat posisi pergerakan planet yang paling cepat adalah dari posisi A ke B atau sebaliknya.
Hal ini dikarenakan posisi dari A ke B dan sebaliknya memiliki posisi yang paling dekat dengan pusat yaitu matahari.
Sedangkan kecepatan planet yang paling lambat berada di posisi G ke H, karena letaknya paling jauh dari matahari.
Jadi:
Baca Juga:
Kecepatan tercepat di A ke B dan B ke A
Kecepatan terendah pada G ke H
2. Diketahui bahwa dua planet A dan B mengorbit matahari. Perbandingan jarak planet A dan B dengan matahari adalah 4:9. Jika periode planet A mengelilingi matahari adalah 24 hari. Berapakah periode planet B?
Diskusi
Baca Juga:
Dikenal
RA :RB = 4 : 9
QA = 24 hari
Penyelesaian
Baca Juga:
(TA/TB)2 = (RA/RB)3
(24/TB)2 = (4/9)3
QB = (9/4)3 24
QB = 81 hari
Baca Juga:
Jari-jari periode planet B relatif terhadap matahari adalah 81 hari.
Penutupan
Itu saja pembahasan tentang hukum Kepler
Pada dasarnya hukum yang paling penting dan sering muncul adalah hukum ke-3 Kepler
Baca Juga:
Selamat belajar dan semoga sukses. Baca juga Gerakan Lurus Bergantian (GLBB).
rumuspintar.com
Artikel Terkait
