Hukum Gerak Planet Kepler: Bunyi, Rumus, dan Contoh Soal

Waktu kecil, Sobat Pijar mungkin penasaran gimana sih matahari bisa terbit di satu sisi dan terbenam di sisi yang lain? Apa matahari mengelilingi bumi sehingga terbit dari timur, dan berputar hingga terbenam ke barat?

Setelah semakin dewasa, Sobat Pijar tahu bahwa matahari nggak pernah kelilingi bumi tapi bumi dan planet-planet lain di tata surya lah yang mengelilingi matahari sebagai pusatnya. Gerakan planet-planet mengelilingi matahari inilah yang dijelaskan oleh hukum gerakan planet Kepler. Biar lebih paham lagi, simak ulasan berikut, yuk!

Hukum Kepler 1

Hukum kepler 1 membahas tentang bentuk lintasan dari orbit benda-benda langit yang bergerak mengitari matahari. Waktu zaman Kepler, orang-orang pada masa itu ngerasa jika orbit benda-benda langit harusnya berbentuk bulat atau lingkaran sempurna, karena dipengaruhi juga sama pandangan Copernicus tentang alam semesta.

Eh tapi ternyata bentuk orbitnya enggak setengah-setengah, lho, Sobat Pijar! Hukum Kepler yang pertama ini jelasin kalo orbit benda-benda langit itu pada kenyataannya lebih sering berbentuk elips atau lonjong gitu, meskipun beberapa orbit planet terlihat hampir seperti lingkaran karena eksentrisitasnya rendah.

Bunyi Hukum 1 Kepler

Bunyi dari Hukum 1 Kepler ini adalah “Setiap planet di tata surya mengitari dan bergerak di lintasan elips mengelilingi matahari dimana matahari terletak di satu titik fokus elips.” 

Semakin gede eksentrisitasnya, elipsnya bakal makin terlihat memanjang dan juga menipis, tapi kalo eksentrisitasnya makin kecil, elipsnya akan terlihat seperti lingkaran. Nah, nilai eksentrisitasnya tuh antara 0 dan 1 ya, Sob. Rumus kepler 1 menjelaskan bahwa planet mengelilingi matahari dalam bentuk elips atau lonjong daripada bentuk lingkaran sempurna. 

Luas orbit elips ini dapat dicari dengan rumus A=πab

Sumber: Wikimedia.org

Hukum Kepler 2

Hukum kepler 2 menyatakan bahwa matahari sebagai pusat dari tata surya, dan kecepatan orbit akan menjadi lebih lambat pada saat planet berada di titik terjauh dari matahari, sedangkan saat planet berada lebih dekat dengan matahari, maka orbit dari planet tersebut akan menjadi lebih cepat. 

Sekedar informasi, ketika planet lagi jauh banget dari matahari, itu disebut titik aphelion, tapi kalo lagi deket banget dari matahari, itu namanya titik perihelion.

Bunyi Hukum 2 Kepler

Hukum 2 Kepler berbunyi “Setiap planet bergerak mengitari matahari dan membuat garis khayal yang ditarik dari matahari ke planet dengan luas dan dalam jangka waktu yang sama” 

Sumber: Kemdikbud.go.id

Pada gambar Hukum Kepler 2 diatas, Kamu bisa liat nih contoh buat ngejelasin hukum kedua. Jadi, misalnya ada dua planet yang sama-sama bergerak mengelilingi matahari. Luasan dari orbit planet pertama sama dengan luasan orbit planet kedua. Nah, dalam waktu yang sama, garis imajiner yang menyambung antara planet dan matahari ini bakal menyapu luasan yang sama besarnya.

Hukum Kepler 3

Hukum Kepler 3 menyatakan hubungan tentang jarak orbit dari matahari dengan periode revolusi dari setiap planet yang mengitari matahari. Jika planet berada jauh dari matahari, periode orbitnya akan lebih lama, tapi jika planetnya dekat dengan matahari, periode orbitnya akan lebih cepat. Hukum Kepler 3 digunakan untuk menghitung hal tersebut secara matematis. 

Bunyi Hukum 3 Kepler

Bunyi dari Hukum Kepler 3 adalah “Kuadrat waktu dari periode planet sebanding dengan pangkat tiga jarak planet tersebut ke matahari dan hal tersebut sama untuk semua planet.”

Secara matematis, Hukum Kepler 3 rumus dapat ditulis seperti ini:

$\frac{T1^2}{T2^2} = \frac{R1^3}{R2^3} = Konstan$

T1 dan T2 merupakan periode planet pertama dan planet kedua, sedangkan R1 dan R2 menjelaskan tentang jarak rata-rata planet pertama dan planet kedua ke matahari. Supaya kamu semakin paham dengan hukum kepler, coba klik banner di bawah ini, yuk! Mulai pengalaman belajar seru sekarang bareng Pijar Belajar.

Contoh Soal Hukum Kepler

Berikut contoh soal hukum kepler yang bisa Sobat Pijar pelajari.

Contoh

Terdapat dua buah planet yang akan kita sebut planet A dan planet B, kedua planet tersebut mengorbit ke matahari dengan perbandingan jarak antara planet A dengan planet B ke matahari adalah 2:4. Jika periode dari planet A mengitari matahari memakan waktu selama 16 hari, maka kamu dapat mencari lama periode planet B untuk mengitari matahari. 

Pembahasan:

$R1:R2 = 2:4$

$T1 = 16 \space hari$

Kamu dapat menggunakan hukum kepler 3 yang sudah kita bahas di atas tadi . Pada soal ini, R1, R2, dan T1 sudah diketahui, maka dari itu, planet B atau T2 dapat diketahui dengan cara berikut ini:

$\frac{T1^2}{T2^2} = \frac{R1^3}{R2^3}$

$\frac{16^2}{T2^2} = \frac{2^3}{4^3}$

$\frac{256}{T2^2} = \frac{8}{64}$

$T2^2 = \frac{8}{64} \times 256$

$T2^2 = 1024$

$T2 = \sqrt{32}$

$T2 = 5,6$

Dapat disimpulkan jika lama periode dari planet B hingga dapat mengitari matahari yaitu selama 5,6 hari. 

__________________________________________

Baca juga: Materi Sumber-Sumber Energi Kelas 12

Sobat Pijar, sekarang udah pada paham gak sih tentang Hukum Kepler? Nah, hukum ini berguna banget nih buat mengira lintasan planet atau benda langit yang mengorbit matahari. Apalagi buat zaman sekarang yang serba modern. 

Jika kamu ingin belajar materi pelajaran Fisika lainnya, Pijar Belajar pas untuk kamu gunakan, lho! Selain ada materi mengenai Hukum Kepler ini, ada banyak materi lain yang bisa kamu pelajari mulai dari Hukum Gravitasi Newton hingga Hukum Gerak Satelit. Wah, cocok banget deh buat kamu yang lagi ngebut belajar Fisika!

Tunggu apa lagi? Yuk, unduh Pijar Belajar sekarang juga!