Senin, 27 Oktober 2014

Seberapa Cepat Bumi Berputar?


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 = 1.673 kilometer per jam (km/h) = 465 meter per detik (m/s)
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

 
Copyright © . Rohedi Science Blog - Posts · Comments
Theme Template by BTDesigner · Powered by Blogger