Seberapa cepat bumi berputar (rotasi)? Lebih tepatnya, berapa cepat kita bergerak yang disebabkan oleh rotasi bumi pada porosnya? Jawabannya selalu nampak mengejutkan, ketika kita mengamati Bumi di rumah atau kantor kita, objek yang ada pada permukaan bumi tidak tampak sedang bergerak dengan cepat.
Tentu saja, kita tahu sekarang bahwa Bumi tidak
stasioner, bukan di pusat apa pun, termasuk tata surya kita sendiri, dan memang
berputar pada sumbunya. Kita melihat rotasi ini setiap hari seperti Matahari,
Bulan, planet dan bintang-bintang tampak bergerak dari timur ke barat di langit
lokal kita setiap hari.
Gravitasi bumi terus membuat kita berada di permukaan
bumi, di tanah, ya untungnya demikian!
Kecepatan bumi berputar (rotasi) di khatulistiwa
Kita hanya perlu dua nilai untuk menghitung
kecepatan rotasi bumi di khatulistiwa (0 derajat lintang). Nilai pertama adalah
radius bumi di khatulistiwa (Req), yang dapat dengan mudah diperoleh dari teks
astronomi atau internet:
Req = 6.371,14 km
Nilai kedua adalah periode rotasi sidereal bumi.
Kita tidak dapat menggunakan angka 24 jam yang secara luas telah diketahui,
karena itu bukan periode rotasi bumi sebenarnya. "Solar day" (24
jam) didasarkan pada waktu yang dibutuhkan untuk Matahari muncul di bagian yang
sama di langit. Hal ini disebabkan tidak hanya oleh rotasi bumi tetapi oleh orbit
Bumi, yang membawa Bumi sekitar satu derajat per hari. Sudut kecil ini jelas pasti
akan mengubah posisi Matahari di langit seperti yang diamati dari permukaan
bumi.
Periode rotasi sidereal (atau " sidereal
day ") didasarkan pada waktu yang dibutuhkan untuk bintang-bintang (yang
dapat ditafsirkan sebagai jarak tak terbatas dari Bumi) muncul di bagian yang
sama di langit seperti yang diamati dari permukaan bumi. Sidereal day bumi
dapat dengan mudah dengan melihat ke atas.
Trot = 23 jam 56 menit 4.1 seconds
Trot = 23.934472 jam
Sebuah tempat/titik di ekuator Bumi membuat sebuah
lingkaran penuh setiap sidereal day. Keliling lingkaran ini dapat dengan mudah
dihitung dengan menggunakan persamaan dasar yang kita pelajari di sekolah:
Ceq = 2πReq
Ceq = 40,031.1 km
Tempat di ekuator Bumi melakukan perjalanan keliling
penuh ini setiap sidereal day. Oleh karena itu kecepatan seseorang yang berdiri
di khatulistiwa dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
veq = 1.35 kecepatan suara (!!!)
Wow! Itu cepat! seseorang yang berdiri di
khatulistiwa sebenarnya bergerak secepat itu. Satu-satunya alasan mengapa kita
tidak bisa merasakan itu karena kecepatan rotasi bumi cukup konstan (untungnya)
dan karena itu memiliki percepatan yang bisa diabaikan dan gravitasi bumi
membuat kita tetap di permukaan bumi.
Kecepatan bumi berputar (rotasi) di luar khatulistiwa
Berapa kecepatan rotasi seseorang yang berada tidak di khatulistiwa? Untuk perhitungan ini, kita akan menggunakan/menganggap bumi sebagai lingkaran sempurna sebagai kasus ideal. Karena Bumi hampir bulat, nilai-nilai akan sangat dekat dengan yang sebenarnya.
Kecepatan maksimum akan berada di khatulistiwa,
karena lingkaran yang harus ditelusuri adalah yang terbesar. Dengan kata lain,
di khatulistiwa, jarak maksimum ditelusuri dalam waktu rotasi sidereal.
Ukuran lingkaran pada lintang (λ) selain 0 derajat
(khatulistiwa) dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut:
Di khatulistiwa, cosλ adalah 1. Di kutub utara (90
derajat) atau kutub selatan (-90 derajat) cosλ 0 Pada lintang 45 derajat (atau
-45 derajat), cosλ = 0,707. Oleh karena itu:
C(45 deg) = 28.302 km
dan kecepatan rotasi pasti akan lebih lambat pada
lintang ini:
v(45 deg) = 1,182.5 km / h = 328,5 m / s = 0,957
kecepatan suara
Jadi, di khatulistiwa, Anda mengitari di atas Mach1, tetapi pada 45 derajat lintang (utara atau selatan), Anda bepergian hanya di
bawah kecepatan suara.
0 komentar:
Posting Komentar