hukum kepler

Di dalam astronomi, tiga Hukum Gerakan Planet Kepler adalah:

• Setiap planet bergerak dengan lintasan elips, matahari berada di salah satu fokusnya.
• Luas daerah yang disapu pada selang waktu yang sama akan selalu sama.
• Perioda kuadrat suatu planet berbanding dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dari matahari.

Ketiga hukum diatas ditemukan oleh ahli matematika dan astronomi Jerman: Johannes Kepler (1571–1630), yang menjelaskan gerakan planet di dalam tata surya. Hukum di atas menjabarkan gerakan dua benda yang saling mengorbit.
Karya Kepler didasari oleh data pengamatan Tycho Brahe, yang diterbitkannya sebagai 'Rudolphine tables'. Sekitar tahun 1605, Kepler menyimpulkan bahwa data posisi planet hasil pengamatan Brahe mengikuti rumusan matematika cukup sederhana yang tercantum di atas.
Hukum Kepler mempertanyakan kebenaran astronomi dan fisika warisan zaman Aristoteles dan Ptolemaeus. Ungkapan Kepler bahwa Bumi beredar sekeliling, berbentuk elips dan bukannya epicycle, dan membuktikan bahwa kecepatan gerak planet bervariasi, mengubah astronomi dan fisika. Hampir seabad kemudian, Isaac Newton mendeduksi Hukum Kepler dari rumusan hukum karyanya, hukum gerak dan hukum gravitasi Newton, dengan menggunakan Euclidean geometri klasik.
Pada era modern, hukum Kepler digunakan untuk aproksimasi orbit satelit dan benda-benda yang mengorbit matahari, yang semuanya belum ditemukan pada saat Kepler hidup (contoh: planet luar dan asteroid). Hukum ini kemudian diaplikasikan untuk semua benda kecil yang mengorbit benda lain yang jauh lebih besar, walaupun beberapa aspek seperti gesekan atmosfer (contoh: gerakan di orbit rendah), atau relativitas (contoh: prosesi preihelion merkurius), dan keberadaan benda lainnya dapat membuat hasil hitungan tidak akurat dalam berbagai keperluan.

Animasi dari gerak Kepler

 Pengenalan Tiga Hukum Kepler

 Secara Umum

Hukum hukum ini menjabarkan gerakan dua badan yang mengorbit satu sama lainnya. Massa dari kedua badan ini bisa hampir sama, sebagai contoh Charon—Pluto (~1:10), proporsi yang kecil, sebagai contoh. Bulan—Bumi(~1:100), atau perbandingan proporsi yang besar, sebagai contoh Merkurius—Matahari (~1:10,000,000).
Dalam semua contoh di atas, kedua badan mengorbit mengelilingi satu pusat massa, barycenter, tidak satu pun berdiri secara sepenuhnya di atas fokus elips. Namun, kedua orbit itu adalah elips dengan satu titik fokus di barycenter. Jika rasio massanya besar, sebagai contoh planet mengelilingi matahari, barycenternya terletak jauh di tengah obyek yang besar, dekat di titik massanya. Di dalam contoh ini, perlu digunakan instrumen presisi canggih untuk mendeteksi pemisahan barycenter dari titik masa benda yang lebih besar. Jadi, hukum Kepler pertama secara akurat menjabarkan orbit sebuah planet mengelilingi matahari.
Karena Kepler menulis hukumnya untuk aplikasi orbit planet dan matahari, dan tidak mengenal generalitas hukumnya, artikel ini hanya akan mendiskusikan hukum di atas sehubungan dengan matahari dan planet-planetnya.

 Hukum Pertama

Figure 2: Hukum Kepler pertama menempatkan Matahari di satu titik fokus edaran elips.

"Setiap planet bergerak dengan lintasan elips, matahari berada di salah satu fokusnya."

Pada zaman Kepler, klaim di atas adalah radikal. Kepercayaan yang berlaku (terutama yang berbasis teori epicycle) adalah bahwa orbit harus didasari lingkaran sempurna. Pengamatan ini sangat penting pada saat itu karena mendukung pandangan alam semesta menurut Kopernikus. Ini tidak berarti ia kehilangan relevansi dalam konteks yang lebih modern.
Meski secara teknis elips yang tidak sama dengan lingkaran, tetapi sebagian besar planet planet mengikuti orbit yang bereksentrisitas rendah, jadi secara kasar bisa dibilang mengaproksimasi lingkaran. Jadi, kalau ditilik dari pengamatan jalan edaran planet, tidak jelas kalau orbit sebuah planet adalah elips. Namun, dari bukti perhitungan Kepler, orbit-orbit itu adalah elips, yang juga memeperbolehkan benda-benda angkasa yang jauh dari matahari untuk memiliki orbit elips. Benda-benda angkasa ini tentunya sudah banyak dicatat oleh ahli astronomi, seperti komet dan asteroid. Sebagai contoh, Pluto, yang diamati pada akhir tahun 1930, terutama terlambat diketemukan karena bentuk orbitnya yang sangat elips dan kecil ukurannya.

 Hukum Kedua

Figure 3: Illustrasi hukum Kepler kedua. Bahwa Planet bergerak lebih cepat di dekat matahari dan lambat di jarak yang jauh. Sehingga, jumlah area adalah sama pada jangka waktu tertentu.

"Luas daerah yang disapu pada selang waktu yang sama akan selalu sama."

Secara matematis:

dimana adalah "areal velocity".

 Hukum Ketiga

Planet yang terletak jauh dari matahari memiliki perioda orbit yang lebih panjang dari planet yang dekat letaknya. Hukum Kepler ketiga menjabarkan hal tersebut secara kuantitatif.

"Perioda kuadrat suatu planet berbanding dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya dari matahari."

Secara matematis:

dengan P adalah perioda orbit planet dan a adalah sumbu semimajor orbitnya.
Konstant proporsionalitasnya adalah semua sama untuk planet yang mengedar matahari.

 Sejarah

Pada tahun 1601 Kepler berusaha mencocokkan berbagai bentuk kurva geometri pada data-data posisi Planet Mars yang dikumpulkan oleh Tycho Brahe. Hingga tahun 1606, setelah hampir setahun menghabiskan waktunya hanya untuk mencari penyelesaian perbedaan sebesar 8 menit busur (mungkin bagi kebanyakan orang hal ini akan diabaikan), Kepler mendapatkan orbit planet Mars. Menurut Kepler, lintasan berbentuk elips adalah gerakan yang paling sesuai untuk orbit planet yang mengitari matahari. Pada tahun 1609, dia mempublikasikan Astronomia Nova yang menyatakan dua hukum gerak planet. Hukum ketiga tertulis dalam Harmonices Mundi yang dipublikasikan sepuluh tahun kemudian.

Read More

mekanika benda langit

Sebelum berbicara tentang MBL ini, ada baiknya kita semua mengetahui dulu sifat fisis dari elips.
Elips merupakan salah satu dari 4 irisan kerucut. Keempat irisan kerucut adalah lingkaran (e = 0), elips (0 < e < 1), parabola (e = 1), hiperbola (e > 1). Karena kebanyakan lintasan benda-benda langit berbentuk elips, maka di post ini saya akan banyak menyinggung tentang elips saja. Untuk irisan kerucut yang lainnya adalah untuk yang lebih lanjut (tentunya lingkaran tidak termasuk). Untuk itu, perhatikan gambar elips di bawah ini :

Di mana :

• a = setengah sumbu panjang elips (semi-major axis)
• b = setengah sumbu pendek elips (semi-minor axis)
• c = jarak fokus elips (focal length)
• f = titik fokus elips (foci)

Perhatikan bahwa elips mempunyai 2 buah titik fokus.
Hubungan-hubungan yang berlaku di antara besaran-besaran di atas adalah

di mana : e = eksentrisitas elips. Eksentrisitas adalah ukuran kelengkungan sebuah elips. Nilainya ada di antara 0 dan 1 (0 < e < 1).
Lintasan benda-benda langit (dalam hal ini kita batasi saja dulu, lintasan planet-planet dalam tata surya kita), kebanyakan berbentuk elips, walaupun sebenarnya orbitnya hampir menyerupai lingkaran (dikarenakan oleh eksentrisitas yang cukup kecil, mendekati 0, hanya untuk planet-planet yang cukup dekat dengan matahari). Orbit Bumi mengelilingi matahari, misalkan, mempunyai eksentrisitas 0.0167. Sedangkan Komet Halley, mempunyai orbit yang sangat lonjong, eksentrisitasnya 0,967 (nyaris parabola). Karena itu, untuk orbit-orbit yang eksentrisitasnya sangat kecil, untuk mempermudah persoalan, biasanya akan diasumsikan orbit benda yang dimaksud berbentuk lingkaran (e = 0).
Dari sifat fisis elips di atas, kita melihat bahwa elips mempunyai 2 titik fokus. Lalu apakah mataharinya ada 2? Tidak. Matahari ada pada salah satu titik fokus dari elips tersebut. Ini adalah salah satu bunyi dari Hukum Kepler Pertama, “Planet mengorbit matahari dengan lintasan yang berbentuk elips dengan matahari terletak pada salah satu titik fokus elips”. Konsekuensinya, pada saat tertentu, planet akan mempunyai jarak yang terdekat dengan matahari, dan juga ada saatnya planet berada pada jarak terjauhnya dari matahari. Keadaan ini disebut perihelion (untuk jarak terdekat dari matahari) dan aphelion (untuk jarak terjauh dari matahari). Keadaan ini juga memiliki konsekuensi. Sesuai dengan aturan kekekalan momentum sudut (mvr = konstan), maka kecepatan planet mengorbit planet tidaklah sama pada setiap saat. Ketika planet ada di perihelion, maka kecepatannya akan maksimum (karena r-nya minimum) dan ketika planet ada di aphelion, maka kecepatannya akan minimum (karena r-nya maksimum).
Kepler merumuskan 3 hukumnya dari data-data pengamatan gerak benda langit oleh seseorang yang bernama Tycho Brahe. Hukum Kepler pertama sudah tertulis di atas. Hukum Kepler yang kedua menjelaskan bahwa untuk selang waktu yang sama, planet menyapu luas juring yang sama. Konsekuensinya, pada perihelion planet akan mempunyai kecepatan orbit yang paling besar dan pada aphelion planet akan mempunyai kecepatan orbit yang paling kecil. Hukum Kepler yang ketiga menjelaskan bahwa perbandingan dari kuadrat periode orbit dengan pangkat tiga dari jari-jari orbit adalah sama untuk semua planet. Hukum Kepler ketiga sering dinamakan hukum harmonis.
Mekanika benda langit prinsipnya adalah sama seperti mekanika benda biasa, hanya bedanya, mekanika benda langit sebagian besar akan membahas gerak benda langit yang melingkar (orbit lingkaran/elips). Jadi akan sangat jarang kita menggunakan rumus mekanika biasa untuk menyelesaikan masalah tentang gerak benda langit, rumus-rumus yang akan banyak dipakai adalah tentang gravitasi, mekanika gerak melingkar, hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum sudut. Kebanyakan permasalahan MBL diselesaikan dengan kombinasi keempat hukum tersebut.

Read More

melacak sejarah dan komposisi alam semesta

Ada dua cabang ilmu dasar yang mempelajari alam semesta, yaitu astronomi dan kosmologi. Astronomi mempelajari benda-benda angkasa di luar Bumi dan merupakan salah satu ilmu tertua dalam peradaban manusia. Kosmologi kemudian lahir sebagai ilmu yang mempelajari asal-muasal, komposisi, dan perkembangan alam semesta.
Tidaklah sulit untuk mencari objek astronomi. Dua contoh yang paling dekat adalah matahari dan bulan. Tidak perlu instrumen canggih untuk mencari benda-benda angkasa hanya sekadar untuk memulai belajar astronomi. Ada dua contoh objek kosmologi yang paling dekat dengan kehidupan kita. Pertama adalah kegelapan di malam hari, kedua adalah siaran “semut” yang muncul saat pergantian satu channel ke channel lain di pesawat televisi kita. Sekira satu persen dari “semut” yang kita lihat tersebut (Gambar 1) berasal dari Cosmic Microwave Background (CMB/Latar Kosmik Gelombang Radio).

Malam yang gelap
Fenomena malam gelap terlihat sederhana, namun penjelasannya tidaklah begitu sederhana. Kosmologimenganut prinsip bahwa alam semesta dalam skala besar bersifat isotropik dan homogen; karena ada lebih dari 400 miliar (1 miliar = 109) bintang di dalam galaksi kita. Karena ‘dikepung’ oleh bintang-bintang, maka seharusnya Bumi kita terang-benderang baik siang atau malam. Paradoks ini disebut Paradoks Olber (Heinrich Olber, Astronom Jerman, 1758 – 1840).
Salah satu solusi paradoks ini adalah menyaratkan alam semesta memiliki umur tertentu dan mengembang. Inilah dua karakter alam semesta yang penting dalam ilmu kosmologi. Jadi, malam hari yang gelap adalah satu dari dua contoh objek kosmologi yang paling dekat dengan kehidupan kita.
”Cosmic Microwave Background”
CMB adalah radiasi elektromagnetik dengan frekuensi pada daerah gelombang radio. CMB pertama kali terdeteksi secara tidak sengaja oleh Arno Penzias dan Robert Wilson pada tahun 1965 (Gambar 2), yang sedang melakukan riset untuk memperbaiki transmisi data komunikasi untuk kepentingan industri. Mereka mendapat kesulitan untuk menghilangkan gelombang gangguan (noise) pada daerah gelombang radio yang diterima antena mereka dari segala arah. Segala cara sudah dilakukan, termasuk mengusir burung-burung yang bersarang di bagian dalam antena dan membersihkan dari kotorannya.
Gangguan ini ternyata adalah CMB, yang sebelumnya sudah diprediksi oleh George Gamow (1904-1968), pada tahun 1946 sebagai salah satu konsekuensi dari Teori Dentuman Besar (Bigbang Theory). Teori ini menjelaskan kejadian awal alam semesta yang merupakan sebuah titik kecil masif tanpa dimensi dan kemudian meledak sehingga kemudian terciptalah dimensi ruang-waktu, radiasi, dan materi (Gambar 3). Sisa-sisa radiasi yang terjadi saat dentuman itu seharusnya masih ada sampai sekarang dalam bentuk gelombang radio. Penzias dan Wilson mendapatkan Nobel pada tahun 1978 atas pembuktian eksistensi radiasi ini.

CMB, pembuka jalan
Seperti halnya cahaya tampak (pada panjang gelombang 380 nanometer – 780 nanometer), CMB juga terdiri dari partikel cahaya (foton), tapi pada panjang gelombang radio (sekira 1 milimeter sampai dengan 10 milimeter). Foton-foton CMB ini mengisi penuh alam semesta kita dengan kerapatan 400 per cm3–kira-kira ada 400 foton CMB menembus ujung ibu jari kita setiap saat. Jadi, dari satu sisi, Olbert benar bahwa seharusnya Bumi kita dihujani cahaya dari segala arah, sayangnya cahaya itu bukanlah cahaya tampak.
Satelit COBE (Cosmic Background Explorer) yang diluncurkan pada tahun 1989 mengukur temperatur CMB saat ini 2,725 +/- 0,002 derajat K (disebut juga temperatur alam semesta) dan membuktikan bahwa radiasi CMB mengikuti hukum Radiasi Kotak Hitam (Blackbody Radiation). Selain mengukur temperatur, satelit COBE juga “memotret” CMB dan menemukan fluktuasi kecil temperatur pada CMB (anisotropi CMB). Fluktuasi ini kemudian dipelajari sebagai indikasi bagaimana materi dan radiasi terdistribusi saat alam semesta masih sangat muda. Pemahaman ini adalah kunci untuk memahami bagaimana galaksi dan struktur berskala besar pengisi alam semesta kita terbentuk.
COBE kemudian dilanjutkan oleh satelit WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) untuk mendapatkan fluktuasi CMB dengan akurasi lebih tinggi (Gambar 4). Satelit ini diluncurkan pada tahun 2001 dan memberikan hasil lebih mengejutkan daripada COBE. Salah satunya adalah perhitungan kandungan alam semesta yang terdiri dari komposisi 4 persen dari materi dan radiasi yang kita kenal, 22 persen dari materi tak dikenal (disebut dark matter), dan 74 persen dari energi yang misterius (disebut dark energy).

”Dark matter” &”dark energy”
Dark matter terdeteksi dari ketidakcocokan antara perhitungan per putaran galaksi Bima Sakti dan pengamatan langsung kecepatan galaksi. Dari pengetahuan kita tentang sifat fisik galaksi Bima Sakti kita bisa menghitung kecepatan perputaran galaksi. Namun, pengamatan menunjukkan hasil lain yang menandakan bahwa ada massa yang tidak teridentifikasikan dalam galaksi Bima Sakti. Massa yang tidak teridentifikasikan inilah yang dinamai dark matter.
Berbeda dengan lubang hitam (black hole), dark matter tidak memancarkan atau memantulkan radiasi. Ini membuat astronom kesulitan untuk mendeteksinya. Selain dari pengamatan kecepatan galaksi, dark matter bisa dideteksi dari pengaruh gaya gravitasi yang dipancarkannya. Satelit WMAP menyatakan 22 persen alam semesta terdiri dari dark matter.
Sementara dark energy adalah energi yang melawan gaya gravitasi – disebut juga anti-gravitasi. Energi ini sudah diprediksi oleh teori Relativitas Umum Einstein, energi inilah yang menyebabkan alam semesta sedang mengembang dengan percepatan tertentu, mengalahkan gaya gravitasi, seperti saat ini. Alam semesta mengembang dengan percepatan tertentu telah dibuktikan oleh Edwin Hubble (1889-1953), astronom Amerika Serikat, pada tahun 1929. Dan satelit WMAP mendeteksi 74 persen komposisi alam semesta adalah dark energy. Beberapa eksperimen berteknologi canggih dan beragam metode sedang dirancang untuk melacak lebih akurat mengenai eksistensi dark matter dan dark energy.
Sementara itu, materi yang terbuat dari atom-atom, atom-atom yang tersusun dari proton-neutron-elektron, dan proton-neutron yang terbuat dari quark, serta radiasi sebagai manifesto cahaya hanyalah mengisi 4 persen dari alam semesta kita. Dengan kata lain, ilmu fisika kita yang sudah kita anggap mapan hanyalah sanggup untuk menjelaskan 4 persen dari alam semesta kita – dan itu pun belum sempurna karena masih banyak hal-hal yang belum sempurna terjelaskan dari interaksi materi dan radiasi. Baik dark matter maupun dark energy adalah tambahan misteri di dunia sains kita.

Read More

soal seleksi calon peserta olimpiade astronomi nasional 2011

Tes Seleksi Olimpiade Astronomi Tingkat Kabupaten/Kota 2011

Waktu 120 menit

1.    Pilih mana yang SALAH.

a.     Tahap akhir evolusi bintang yang massanya hampir sama dengan massa Matahari adalah bintang katai putih (white dwarf).

b.     Bintang dengan massa lebih besar daripada 10 massa Matahari mengakhiri hidupnya sebagai supernova.

c.     Katai coklat (brown dwarf) termasuk tahap akhir evolusi bintang.

d.     Pulsar merupakan tahap akhir evolusi bintang.

e.     Lubang hitam (black hole) adalah salah satu tahap akhir dari evolusi bintang juga.

2.   Pada suatu saat, Bulan sabit berada dekat sekali dengan Venus, sehingga sebagian Venus terhalang oleh bagian Bulan yang gelap. Andaikan tepat separuh permukaan Venus yang bercahaya terhalang oleh Bulan, berapa beda kecerlangan Venus pada saat itu dibandingkan dengan ketika tak terhalang? (Kecerlangan dalam hal ini dinyatakan dengan magnitudo melalui rumus : m = -2,5log( f ) + C, dengan f adalah energi yang diterima pengamat setiap detik, C suatu konstanta)

a.   beda magnitudo 0,25

b.   beda magnitudo 0,5

c.   beda magnitudo 0,75

d.   beda magnitudo 1

e.   tidak dapat dihitung jika C tidak diketahui

3.   Pilih pernyataan yang BENAR.

a.   Bintang kelas O menunjukkan garis helium terionisasi dan pita molekul titanium oksida.

b.   Dalam kelas spektrum yang sama, garis spektrum bintang dengan kelas luminositas katai lebih lebar daripada kelas luminositas maharaksasa.

c.   Dalam kelas spektrum yang sama, garis spektrum bintang dengan kelas luminositas katai lebih sempit daripada kelas luminositas maharaksasa.

d.   Penampakan spektrum hanya bergantung pada kelimpahan elemen.

e.   Penampilan hanya bergantung kepada temperatur permukaan bintang.

4.   Manakah pernyataan berikut yang paling benar untuk menggambarkan reaksi yang terjadi di pusat Matahari?

a.   Reaksi hidrogen dan helium membentuk karbon.

b.   Reaksi tiga atom hidrogen membentuk dua atom helium.

c.   Reaksi helium dan karbon membentuk hidrogen.

d.   Reaksi hidrogen dan karbon membentuk helium.

e.   Tidak ada jawaban yang benar.

5.   Keberadaan lubang hitam (black hole) dapat diketahui

a.   karena radiasi elektromagnetik yang dipancarkan lubang hitam dapat diamati secara kasat mata.

b.   karena medan gravitasi lubang hitam sangat besar, sehingga menyebabkan efek pasang surut laut di Bumi.

c.   karena radiasi bintang-bintang sekitarnya memanasi lubang hitam, sehingga lubang hitam dapat diketahui.

d.   dari pengaruhnya pada obyek-obyek sekitarnya.

e.   sebenarnya lubang hitam itu tidak ada.

6.   Katai putih mengimbangi gaya gravitasi dengan

a.   berputar secara cepat.

b.   meledak.

c.   reaksi fusi elemen-elemen berat menjadi besi.

d.   tekanan dari materi terdegenerasi.

e.   memancarkan energi ke angkasa.

7.   Pada suatu hari di kota Pontianak seseorang mengamati bahwa pada saat tengah hari bayangan tugu Khatulistiwa hilang meskipun langit cerah. Jika tinggi tugu Khatulistiwa adalah 15,25 meter, berapa meter kira-kira panjang bayangan tugu di tanah datar pada saat langit cerah pukul 2 siang? Abaikan efek refraksi atmosfer.

a.   5,7 meter

b.   8,8 meter

c.   11,5 meter

d.   15,25 meter

e.   tidak ada bayangan

8.   Pilih mana yang BENAR.

a.   Di Kutub Selatan dalam bulan Desember, Matahari berada di atas horizon paling singkat.

b.   Di Kutub Utara pada tanggal 23 Desember, elevasi maksimum Matahari dari horizon adalah 23,5°.

c.   Di daerah ekuator, lamanya siang sama dengan lamanya malam terjadi pada tanggal 21 Maret dan 23 September.

d.   Di daerah ekuator, lamanya siang sama dengan lamanya malam terjadi pada tanggal 21 Maret saja.

e.   Kalau kita berada di Kutub Utara, kita masih bisa melihat bintang Alpha Centauri.

9.   Jika kita yang tinggal di daerah ekuator, memotret bintang dengan kamera statis (tidak mengikuti gerakan rotasi Bumi), dan kita biarkan rananya (diafragma) terbuka selama 12 menit, maka panjang jejak bayangan bintang adalah

a.   12°

b.   1,2°

c.   4°

d.   3°

e.   6°

10.      Pilih mana yang BENAR.

a.   Dalam koordinat langit letak bintang ditentukan oleh arah dan jaraknya.

b.   Lingkaran besar ekuator langit dalam bola langit merupakan tempat kedudukan bintang-bintang dengan deklinasi 0°.

c.   Jika seseorang berdiri di ekuator Bumi, ia akan melihat Kutub Langit Utara (KLU) di atas kepalanya.

d.   Jika seseorang berdiri di Kutub Utara, ia akan melihat ekuator langit di atas kepalanya.

e.   Jika seseorang berdiri di Kutub Selatan, ia akan melihat bintang Polaris di atas kepalanya

11. Jika planet Jupiter melintasi meridian pengamat pada tengah hari lokal, maka Jupiter sedang berada pada

a.   kwadratur barat.

b.   kwadratur timur.

c.   konjungsi.

d.   elongasi

e.   oposisi.

12.      Hanya sedikit orang di permukaan Bumi yang pernah melihat Gerhana Matahari Total (GMT) dibandingkan Gerhana Bulan Total (GBT), karena

a.   GMT terjadi siang hari dan GBT terjadi malam hari.

b.   GMT menyapu lajur daerah yang sempit sedangkan GBT menutupi seluruh permukaan Bumi.

c.   GMT hanya berlangsung beberapa menit sedangkan GBT beberapa jam.

d.   GMT selalu terjadi di daerah ekuator dan GBT terjadi di seluruh lintang.

e.   GMT menyebabkan langit gelap total sedangkan GBT tidak.

13.      Jika seorang astronot berada di permukaan Bulan, dan ketika dia melihat ke atas, ia melihat Bumi dalam fase penuh, maka saat itu Bulan ada dalam fase

a.   Purnama.

b.   Bulan baru.

c.   Bulan kwartir pertama.

d.   Bulan kwartir akhir.

e.   Bulan fase cembung awal.

14.      Jika Bulan dan Bumi berputar dalam rotasi sinkron sempurna, artinya Bulan selalu berada di atas suatu titik yang sama di permukaan Bumi, maka jumlah orbit Bulan dalam satu hari Bumi adalah

a.   30 hari.

b.   28 hari.

c.   14 hari.

d.   7 hari.

e.   1 hari.

15.      Pilih pernyataan yang BENAR.

a.   Diagram Dua Warna ((U-B) versus (B-V)) merupakan tempat kedudukan bintang-bintang dengan berbagai kelas spektrum, baik yang tidak mengalami pemerahan maupun yang menhalami pemerahan.

b.   Diagram Dua Warna ((U-B) versus (B-V)) merupakan tempat kedudukan bintang-bintang dengan berbagai kelas spektrum yang tidak mengalami pemerahan.

c.   Diagram Dua Warna ((U-B) versus (B-V)) bisa digunakan untukmenaksir besarnya pemerahan dari bintang tetapi tidak bisa digunakan untuk menentukan kelas spektrumnya.

d.   Bintang dengan harga (B–V) = +2,0 warnanya lebih biru daripada bintang dengan (B–V) = +1,0.

e.   Bintang yang mempunyai magnitudo B = 7,0 pasti temperaturnya lebih tinggi daripada bintang yang mempunyai magnitudo B = 9,0.

16.      Pilih pernyataan yang BENAR.

a.   Kelas spektrum bintang menunjukkan temperatur bintang tetapi tidak mencerminkan warna bintang.

b.   Diagram dua warna adalah diagram yang menggambarkan hubungan antara magnitudo dalam daerah panjang gelombang biru dan magnitudo dalampanjang gelombang merah.

c.   Diagram Hertzsprung – Russell adalah diagram yang menggambarkan antara energi yang dipancarkan bintang dengan temperatur bintang.

d.   Dalam Diagram Hertzsprung – Russell, luminositas bintang kelas spektrum M selalu lebih tinggi daripada luminositas bintang kelas spektrum G.

e.   Dalam Diagram Hertzsprung – Russell, luminositas bintang kelas spektrum A selalu lebih rendah daripada bintang kelas spektrum G.

17.      Pilih pernyataan yang SALAH.

a.   Spektrum bintang kelas O memperlihatkan kontinum ultraviolet yang kuat dan garis helium terionisasi satu kali.

b.   Garis hidrogen Balmer tampak kuat dalam spektrum bintang kelas A.

c.   Garis-garis metal tampak dalam bintang kelas F.

d.   Bintang-bintang kelas M memperlihatkan spektrum dari pita molekul.

e.   Dalam sebuah spektrum bintang bisa tampak garis helium terionisasi dan pita molekul titanium oksida.

18.      Pilih pernyataan yang SALAH.

a.   Garis emisi yang tampak pada spektrum menunjukkan bahwa bintangnya memiliki selubung gas.

b.   Bintang Wolf-Rayet adalah bintang kelas O yang memiliki garis emisi lebar.

c.   Garis emisi yang lebar pada sebuah spektrum menunjukkan selubung gas asal dari garis emisi itu bergerak dengan kecepatan tinggi.

d.   Daerah H II (hidrogen terionisasi) memberikan spektrum emisi.

e.   Elektron yang berpindah tempat dari tingkat energi rendah ke tingkat energi yang lebih tinggi menimbulkan garis emisi.

19.      Pilih pernyataan yang SALAH.

a.   Jika Matahari dipindahkan ke jarak 100 kali lebih jauh dari semula, maka terangnya akan menjadi 10000 kali lebih lemah.

b.   Jika bintang Alpha Centauri dipindahkan ke jarak 1/10 kali jarak semula maka terangnya akan menjadi 100 kali lebih kuat.

c.   Terang bintang bermagnitudo 2 sama dengan 2 kali terang bintang bermagnitudo 1.

d.   Magnitudo semu (atau magnitudo) didefinisikan sebagai ukuran terang bintang sebagaimana kita lihat.

e.   Magnitudo mutlak (absolut) didefinisikan sebagai ukuran terang bintang kalau bintang tersebut ditempatkan pada jarak 10 parsek.

20.     Pilih pernyataan yang SALAH.

a.   Diagram H-R (Hertzsprung-Russell) menunjukkan hubungan antara umur dengan temperatur bintang.

b.   Diagram H-R menunjukkan hubungan antara luminositas dengan temperatur bintang.

c.   Temperatur bintang dalam diagram H-R dapat juga dinyatakan dengan kelas spektrum atau harga warna bintang.

d.   Dalam Diagram H-R, sebagian besar (sekitar 90%) bintang terdistribusi pada pita yang disebut deret utama (main sequence).

e.   Bintang dengan kelas spektrum A dan kelas luminositas III mempunyai harga magnitudo mutlak yang lebih kecil dibanding bintang dengan kelas spektrum A dan kelas luminositas V.

21.      Fenomena “Supermoon” terjadi ketika

a.   Bulan purnama berada di titik perigee.

b.   Bulan purnama berada di titik apogee.

c.   Bulan baru berada di titik perigee.

d.   Bulan baru berada di titik apogee.

e.   Bulan kwartir berada di titik perigee

22.     Bentuk Bumi yang tidak bundar sempurna (agak lonjong) dikarenakan

a.   gaya pasang surut Bulan

b.   rotasi Bumi

c.   gerakan orbit Bumi

d.   gaya pasang surut Matahari

e.   semua jawaban di atas salah.

23.     Materi antar bintang terdiri dari gas dan debu. Yang paling berpengaruh pada peredaman cahaya bintang adalah debu. Hal ini dikarenakan

a.   jumlah debu yang lebih berlimpah daripada jumlah gas.

b.   jumlah debu yang sama dengan jumlah gas.

c.   besar debu yang sama dengan besar gas.

d.   besar debu yang seukuran dengan panjang gelombang visual.

e.   temperatur debu lebih dingin daripada temperatur gas.

24.     Pilih mana yang BENAR.

a.   Bintang muda biru dan panas berlokasi di lengan spiral Galaksi.

b.   Bintang muda yang panas berlokasi di halo Galaksi.

c.   Gugus terbuka berlokasi di halo Galaksi.

d.   Matahari merupakan pusat Galaksi.

e.   Semua bintang dalam Galaksi dilahirkan pada saat yang sama.

25.     Pilih mana yang BENAR.

a.   Inti galaksi (galactic nuclei), gembungan galaksi (galactic bulge), piringan galaksi, lengan spiral, dan halo merupakan komponen-komponen galaksi.

b.   Umumnya umur gugus bola lebih muda dari gugus galaktik.

c.   Bintang Populasi I adalah bintang-bintang dengan umur tua.

d.   Bintang Populasi II adalah bintang-bintang muda yang berlokasi pada bidang Galaksi.

e.   Bintang Populasi II mengandung lebih banyak elemen berat daripada bintang Populasi I.

26.     Bukti pengamatan bahwa teori Ledakan Besar (Big Bang) itu benar adalah

a.   radiasi gelombang mikro dapat ditangkap dari semua arah di langit.

b.   temperatur rata-rata alam semesta adalah 2,7 K.

c.   kelimpahan unsur-unsur ringan yang sesuai prediksi.

d.   semua pernyataan di atas benar.

e.   semua pernyataan di atas salah.

27.     Pilih mana yang SALAH.

a.   Aberasi kromatik terjadi karena lensa memfokuskan cahaya pada titik fokus yang berbeda untuk panjang gelombang yang berbeda.

b.   Aberasi kromatik menyebabkan panjang gelombang biru mempunyai panjang fokus yang lebih panjang daripada panjang gelombang merah.

c.   Aberasi kromatik tidak terjadi pada teleskop tipe reflektor.

d.   Aberasi sferis terjadi karena permukaan cermin dari teleskop reflektor tidak memantulkan cahaya yang datang menuju titik fokus yang sama.

e.   Aberasi sferis tidak terjadi pada teleskop refraktor.

28.     Pembesaran sebuah teleskop

a.   bergantung kepada diameter lensa.

b.   bergantung kepada panjang fokus lensa obyektif.

c.   bergantung kepada panjang fokus lensa okuler dan lensa obyektif.

d.   bergantung kepada panjang fokus lensa okuler.

e.   tidak ada yang benar.

29.     Periode rotasi Matahari dapat ditentukan dengan mengamati

a.   selang terbit dan terbenamnya Matahari.

b.   jumlah flare yang terjadi.

c.   gerakan harian sunspot.

d.   siklus sunspot.

e.   durasi Gerhana Matahari Total.

30.     Pada suatu malam yang cerah, seorang astronom mengamat bintang, kemudian datanglah awan perlahan-lahan menutupi langit. Pada pukul 21, setengah (½) bagian langit tertutup awan. Pada pukul 22, awan menutupi lagi ⅓ bagian yang sejam sebelumnya belum tertutup. Pada pukul 23, awan menutup lagi ¼ bagian dari yang sejam sebelumnya belum tertutup. Pada pukul 24, awan menutupi lagi ¹/₅ bagian langit yang sejam sebelumnya masih belum tertutup. Berapa bagian langit yang bintangnya masih dapat diamati pada jam 24?

a.   ¹/₅

b.   ¹/₆

c.   ¹/₈

d.   ¹/₁₀

e.   ¹/₁₂

Read More