AhmadDahlan.Net – Semua planet yang ada di tata surya bergerak mengikuti lintasan yang dinamakan orbit. Orbit adalah suatu jalur berulang yang teratur di mana suatu objek mengelilingi objek lainnya. Dalam fisika, terdapat hukum yang membahas mengenai pergerakan planet di tata surya. Hukum tersebut dinamakan Hukum Kepler. Berikut penjelasan lebih lengkap mengenai Hukum Kepler.
Daftar Isi
A. Pengertian Hukum Kepler
Hukum Kepler mendeskripsikan mengenai bagaimana pergerakan planet di dalam tata surya. Hukum ini pertama kali dikemukakan oleh ilmuwan asal Jerman yang bernama Johannes Kepler.
B. Persamaan Hukum Kepler
1. Hukum Kepler I
Hukum pertama Kepler menyatakan bahwa semua planet bergerak mengelilingi matahari dalam suatu lintasan yang berbentuk elips, dimana matahari sebagai pusat dari lintasan tersebut. Planet bergerak dalam lintasan yang berbentuk elips, artinya jarak antara planet ke matahari akan berubah seiring dengan pergerakan planet di lintasannya.
Bentuk elips dari lintasan planet (orbit) ditentukan dari nilai eksentrisnya (e). Nilai eksentris orbit berkisar antara 0 sampai 1. Apabila nilai eksentris lintasan mendekati 1, bentuk elips lintasan akan semakin memanjang dan menipis. Sedangkan apabila nilai eksentris lintasan mendekati 0, bentuk elips lintasan akan semakin mendekati bentuk lingkaran.
2. Hukum Kepler II
Hukum Kepler II menyatakan bahwa garis khayal yang menghubungkan antara matahari dengan planet yang bergerak akan mencakup luas daerah yang sama dalam selang waktu yang sama.
Contohnya seperti gambar diatas, planet yang bergerak dari titik 1 ke titik 2 garis khayalnya akan membentuk luasan A1 dengan selang waktu 1 bulan. Di titik yang berbeda, planet yang sama bergerak dari titik 3 ke titik 4 membentuk luasan A2 dengan selang waktu yang sama yaitu 1 bulan. Sehingga, menurut hukum ke 2 Kepler luasan A1 akan memiliki luas daerah yang sama dengan luasan A2.
Kecepatan planet yang bergerak dalam lintasan orbit tidaklah konstan. Semakin dekat jarak planet ke matahari, maka semakin cepat pergerakan planet. Sebaliknya, semakin jauh jarak planet ke matahari, maka akan semakin lambat pergerakan planetnya.
3. Hukum Kepler III
Hukum 3 Kepler menyatakan kuadrat periode revolusi (T) dari setiap planet akan sebanding dengan pangkat tiga dari jarak rata – rata planet ke matahari. Secara matematis, hukum ke III Keplerdapat dituliskan sebagai berikut :
T^2∝r^3
atau persamaan diatas dapat dituliskan sebagai :
\frac{T_1^2}{r_1^3}=\frac{T_2^2}{r_2^3}Keterangan,
T1 : periode planet 1
T2 : periode planet 2
r1 : jarak planet 1 dengan matahari
r2 : jarak planet 2 dengan matahari
C. Contoh Soal
Perhatikan gambar di bawah ini!
Apabila diketahui selang waktu planet bergerak dari titik 1 ke titik 2 adalah 30 hari, titik 3 ke titik 4 adalah 30 hari, titik 5 ke titik 6 adalah 40 hari, dan titik 7 ke titik 8 adalah 35 hari, luasan manakah yang memiliki luas daerah yang sama?
Pembahasan
Berdasarkan Hukum II Kepler luasan yang memiliki luas daerah yang sama adalah pergerakan planet yang memiliki selang waktu yang sama juga. Dari soal di atas, diketahui pergerakan planet yang memiliki selang waktu yang sama adalah pergerakan dari titik 1 ke titik 2 dan pergerakan dari titik 3 ke titik 4 yaitu 30 hari. Sehingga, dapat disimpulkan luasan yang memiliki luas daerah yang sama adalah A1 dan A2, atau dapat dituliskan sebagai berikut :
A_1=A_2
