BINTANG REPRESENTATIF (MATAHARI) 1

KARAKTERISTIK MATAHARI

GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI

KARAKTERISTIK RADIASI

ENERGI MATAHARI

BINTANG REPRESENTATIF (MATAHARI)

KELOMPOK 1 :1. AULIA NUR ( 0801135001 )

2. DESTI NOVIYANTI ( 0801135002 )

3. DIAH FAJAR YANTI ( 0801135003 )

Mata Kuliah : IPBA

FKIP FISIKA Smt. 5 UHAMKA

BISMILLAHIRRAHMANIRRAHIM ASSALAMU’ALAIKUM Wr.Wb.


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI

BINTANG REPRESENTATIF


Matahari adalah suatu bola gas yang pijar dan ternyata tidak

berbentuk bulat betul. Matahari mempunyai katulistiwa dan kutub

karena gerak rotasinya. Garis tengah ekuatorialnya 864.000 mil,

sedangkan garis tengah antar kutubnya 43 mil lebih pendek. Matahari

merupakan anggota Tata Surya yang paling besar, karena 98% massa

Tata Surya terkumpul pada matahari.

Di samping sebagai pusat peredaran, matahari juga merupakan

pusat sumber tenaga di lingkungan tata surya. Matahari terdiri dari inti

dan tiga lapisan kulit, masing-masing fotosfer, kromosfer dan korona.

Untuk terus bersinar, matahari, yang terdiri dari gas panas menukar zat

hidrogen dengan zat helium melalui reaksi fusi nuklir pada kadar 600

juta ton, dengan itu kehilangan empat juta ton massa setiap saat.

Matahari dipercayai terbentuk pada 4,6 miliar tahun lalu.

Kepadatan massa matahari adalah 1,41 berbanding massa air. Jumlah

tenaga matahari yang sampai ke permukaan Bumi yang dikenali

sebagai konstan surya menyamai 1.370 watt / m2 setiap saat.


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI


Jika kita memandang matahari ketika terbit dan terbenam atau

melalui lapisan awan, maka tampak seperti piringan yang pinggirnya

jelas. Piringan matahari yang tampak ini disebut fotosfer.

Gambar 1. Fotosfer, area gelap adalah noda-noda matahari

Diameter matahari sekitar 14 x 105 km atau 109 kali diameter

bumi. Bila matahari lebih besar atau lebih kecil, lebih jauh ataupun

lebih dekat dengan bumi, maka sangat tidak mungkin terjadi kehidupan

di planet kita.

KARAKTERISTIK MATAHARI (lanjutan 1)


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI



Bagaimanapun juga, Allah menciptakan matahari, bumi dan sistem tata surya

dengan sedemikian teraturnya agar kita dapat hidup dengan nyaman. Di ayat lain dalam

Al-Qur’an tertera bagaimana matahari dan bulan selalu bergerak sesuai perintah Allah :

“Dan Dia menundukkan malam dan siang, matahari dan bulan untukmu, dan bintang-

bintang dikendalikan dengan perintahNya. Sungguh, pada yang demikian itu benar-

benar terdapat tanda-tanda (kebesaran Allah) bagi orang yang mengerti.” [Q.S.An-Nahl

(16):1]

Bulatan tampak Matahari

Orbit Bulan

BUMI

Gambar 2. Ukuran relatif matahari dan orbit bulan


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI



Di atas fotosfer terdapat lapisan khromosfer atau lapisan warna

yang tebalnya sekitar 16.000 km. Bila bulan menghalangi cahaya

matahari maka korona menjadi tampak. Korona dapat terlihat pada saat

terjadi gerhana matahari.

Gambar 3. Korona ketika gerhana matahari total


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI


GERAK SEMU MATAHARI

Adanya pergantian musim sepanjang tahun disebabkan oleh gerak semu

matahari. Gerak semu ini adalah peredaran matahari jika dilihat dari bumi

sepanjang tahun. Pada tanggal 21 Juni, matahari akan terbit di koordinat 23,5

derajat, atau sejauh 23,5 derajat arah utara dari khatulistiwa. Sebaliknya di bulan

Desember tanggal 22, matahari terbit di -23,5 derajat, atau sejauh 23,5 derajat arah

selatan khatulistiwa.

Kenapa Ada Gerak Semu ?

Bumi bergerak mengelilingi matahari (revolusi), dan juga berotasi terhadap

sumbu bola bumi. Namun sumbu rotasi bumi itu tidak tegak lurus terhadap sumbu

revolusi. Lihat gambar:

Gambar 4. Gerak Bumi mengelilingi matahari


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI


GERAK SEMU MATAHARI (lanjutan 1)

Karena kemiringan itu, wilayah yang diterangi matahari sepanjang tahun

berbeda-beda. Selama setengah tahun, matahari lebih banyak menerangi wilayah

utara ketimbang wilayah selatan, dan setengah tahun berikutnya hal sebaliknya

yang terjadi. Jika fenomena ini diamati sepanjang tahun dari bumi, maka terlihat

seolah-olah matahari itu bergerak dari utara ke selatan selama setengah tahun, dan

kemudian balik lagi bergerak dari selatan ke utara pada setengah tahun berikutnya.

Dalam bola langit, lintasan gerak semu matahari itu disebut ekliptika.

Gambar 5. Ekliptika Matahari


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI



EQUINOXES dan SOLSTICES

Equinox maksudnya adalah saat malam dan siang sama panjang di seluruh

permukaan bumi. Bagi orang di khatulistiwa, tiap saat malam dan siang itu sama

saja panjangnya. Namun tidak demikian dengan orang lain yang ada di kawasan

utara atau kawasan selatan. Pada musim dingin, orang Eropa merasakan malam

yang lebih panjang ketimbang siang, dan pada saat yang bersamaan, orang di

Australia merasakan siang yang lebih lama. Nah, pada saat equinox ini orang utara

atau selatan itu merasakan panjang siang dan malam yang sama.

Solstice maksudnya “matahari tetap” kalau diterjemahkan dari bahasa

Yunani. Disebut begitu karena matahari pada tanggal-tanggal solstice tampak tidak

banyak bergerak ke utara ataupun ke selatan. Seperti sudah dijelaskan sebelumnya,

sepanjang tahun matahari bergerak dari deklinasi +23,5 derajat ke -23,5 derajat

lalu kembali lagi ke +23,5 derajat. Tanggal-tanggal solstice merupakan “titik

balik” nya.

Equinox dan solstice terjadi dua kali dalam setahun, yakni tanggal 21 Maret

dan 23 September (equinox) serta 21 Juni dan 22 Desember (solstice).


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI



“ Matahari Tak Pernah Tenggelam”

Di kawasan kutub utara dan selatan, ada waktu-waktu dimana

siang itu berlangsung sepanjang hari, atau malam berlangsung

sepanjang hari. Maksudnya, ada beberapa waktu dimana matahari tak

pernah tenggelam (siang terus) walaupun jam tangan dan kalender

sudah menunjukkan pergantian hari. Di waktu lain, matahari malah tak

pernah terbit (malam terus).

Hal ini juga merupakan efek dari gerak semu matahari tadi.

Ketika matahari beredar di belahan utara (deklinasi positif), orang

eskimo di kutub utara akan melihat matahari terus sepanjang hari, dan

pinguin di kutub selatan malah tak pernah melihat matahari. Hal

sebaliknya terjadi kalau matahari beredar di belahan selatan (deklinasi

negatif).


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI


INTENSITAS INSOLASI

Orbit bumi mengelilingi matahari adalah elip, sehingga jarak

bumi-matahari berbeda. Jarak bumi-matahari minimum 147 juta km,

terjadi tanggal 3 Januari (perihelion) dan maksimum 152 juta km

tanggal 4 Juli (aphelion).

Beda intensitas insolasi disebabkan oleh variasi elevansi matahari

yaitu posisi matahari di langit di atas horison yang biasanya ditunjukan

pada waktu lokal tengah hari ketika matahari mencapai elevasi

maksimum hariannya.

Ada tiga alasan mengapa posisi tinggi matahari menyebabkan

insolasi lebih kuat dibandingkan elevasi rendah:

1. Sinar yang tegak dari posisi matahari mencangkup permukaan lebih

kecil daripada sinar yang miring dari posisi matahari rendah

2. Posisi tinggi matahari berarti radiasi matahari melewati atmosfer

yang lebih tinggi

3. Albedo, prosentase insolasi yang dipantulkan tidak berubah oleh

permukaan bumi.


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI


ENERGI MATAHARI

Energi matahari dihasilkan dari pengubahan inti hidrogen menjadi

helium melalui reaksi nuklir. Setiap menit matahari meradiasikan energi

sebesar 56 x 1026 kalori. Energi matahari pada puncak atmosfer pada jarak

rata-rata bumi – matahari disebut konstanta matahari ≈ 2,0 langley per

menit. Sekitar 99,9 % semua energi di dalam atmosfer bumi berasal dari

radiasi matahari, hanya sebagian kecil saja yang berasal dari bumi sendiri.

Energi surya atau matahari telah dimanfaatkan di banyak belahan

dunia dan jika dieksplotasi dengan tepat, energi ini berpotensi mampu

menyediakan kebutuhan konsumsi energi dunia saat ini dalam waktu

yang lebih lama. Potensi masa depan energi surya hanya dibatasi oleh

keinginan kita untuk menangkap kesempatan. Ada banyak cara untuk

memanfaatkan energi dari matahari :

1. Pembangkit Listrik Tenaga Panas Matahari

2. Pemanas dan Pendingin Tenaga Matahari


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI



Radiasi adalah sebuah bentuk energi yang dihasilkan oleh osilasi

cepat medan elektromagnetik. Radiasi dapat menjalar dalam vakum,

semua radiasi bergerak dalam lintasan lurus pada kecepatan cahaya 3 x

1010 cm s1. Panjang gelombang secara unik dikaitkan dengan energi

foton, sehingga memungkinkan untuk menghitung fluks energi foton

pada panjang gelombang tertentu. Energi foton dapat ditulis :

Keterangan :

h : konstanta Planck = 6,63 x 10-34 Js

c : kecepatan cahaya = 3 x 108 ms-1

λ : panjang gelombang radiasi ( meter )

E : energi foton ( joule )

ch

E.


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI


KARAKTERISTIK RADIASI (lanjutan 1)

Untuk menghindari bilangan sangat kecil, maka lebih baik

dinyatakan energi dalam 1 mole foton yaitu dengan mengalikan

bilangan avogadro A = 6,023 x 1023, jadi persamaan menjadi :

Keterangan :

h : konstanta Planck = 6,63 x 10-34 Js

c : kecepatan cahaya = 3 x 108 ms-1

A : bilangan avogadro = 6,023 x 1023

λ : panjang gelombang radiasi ( meter )

E : energi foton ( joule )

Ach

E..


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI


KARAKTERISTIK RADIASI (lanjutan 2)

Difusi (hamburan) radiasi oleh atmosfer bergantung pada diameter

partikel-partikel (D) dan panjang gelombang radiasi λ. Jika D<< λ, disebut

hamburan Rayleigh yang besarnya berbanding terbalik dengan panjang

gelombang pangkat empat :

Keterangan :

λ : panjang gelombang radiasi

H : besarnya hamburan rayleigh

Jika diameter partikel atmosfer jauh lebih besar daripada panjang

gelombang radiasi atau D>> λ , disebut pemantulan difuse yang tidak bergantung

pada λ di daerah tampak. Pada spectrum tampak, warna biru, hijau dan merah

dipantulkan sama kuat (nonselektif), sehingga radiasi yang dipantulkan dari

awan tampak putih bersih dan matahari tampak putih bersih.

Jika diameter partikel-partikel atmosfer sebanding dengan panjang

gelombang radiasi ( D ≈ λ ) atau lebih besar daripada panjang gelombang rata-

rata spektrum tampak, disebut hamburan Mie. Hamburan Mie lebih dominan

pada gelombang panjang dan pada cuaca tidak cerah ( berdebu atau berkabut ).

4

1H


GERAK SEMU MATAHARI

INTENSITAS INSOLASI


ENERGI MATAHARI


SESI TANYA JAWAB1. DIKSA KEL. 4

APAKAH GERAK SEMU MATAHARI BERLAKU UNTUK PLANET LAIN SELAIN BUMI? DAN PERUBAHAN IKLIMNYA?

2. PAK PUROYO KEL. 3FAKTOR MANA YANG LEBIH KUAT ANTARA GERAK SEMU MATAHARI ATAU CUACA IKLIM ATAS FENOMENA YANG TERJADI SEKARANG KARENA TIDAK SESUAI DENGAN TANGGAL SOLSTICE?SERTA HUBUNGAN GERAK SEMU DAN CUACA?

3. WAHYU DIAN KEL. 5APA YANG DIMAKSUD DENGAN PEMANTULAN DIFUSI? DAN MAKSUDNYA APA TENTANG TERJADI PEMANTULAN ITU KARENA TETESAN AIR DENGAN ORDE 10 DAN 200 MIKROMETER?

4. MEGA KEL. 2AKTIVITAS SIKLUS MATAHARI MEMPENGARUHI KERJA SATELIT?

BINTANG REPRESENTATIF (MATAHARI) 1

Documents

Transcript of BINTANG REPRESENTATIF (MATAHARI) 1