Cara menghitung diameter planet sebenarnya hanya mengamati penampakannya saja. Perbandingan penampakan itulah yang dijadikan patokan ukuran diameter benda-benda angkasa.
aksiografi.com – Benda-benda luar angkasa adalah objek alam yang ada di langit, seperti Matahari, bulan, planet, dan bintang. Benda-benda luar angkasa ini termasuk obyek kajian ilmu astronomi.
Diameter tampak sebuah benda angkasa bukanlah diameter yang sesungguhnya, melainkan seberapa besar diameter terlihat dari Bumi. Dua objek benda angkasa yang diameter sesungguhnya berbeda mungkin mempunyai diameter tampak yang sama.
Dalam percobaan ini, kita akan membandingkan diameter tampak Bulan dan Matahari, dan mencari pengaruh jarak keduanya dari Bumi terhadap diameter tampaknya. Kita akan menunjukkan dan menghitung rasio jarak terjauh dan terdekat Bulan dan Matahari dari Bumi.
Selain itu, kita akan menentukan sebuah metode penggunaan rasio diameter tampak pada jarak yang terlihat untuk menentukan diameter sudut Bulan (diameter tampak yang diukur dalam radian atau derajat). Kita juga akan meneliti beragam alat untuk mengukur ukuran sudut, seperti cross-staff dan sekstan.
Memulai Percobaan Perhitungan Diameter
Praktek Sekolah Alam Astronomi kali ini bertujuan untuk menentukan pengaruh jarak dari Bumi terhadap diameter tampak benda-benda angkasa.
Bahan-Bahan
- jangka
- penggaris
- selembar kertas kuning
- gunting
- pelubang kertas berdiameter 0,63 cm
- Kartu indeks putih
- Siolasi
- Penggaris panjang
- Benang tipis sepanjang 3 m
Cara Kerja Menghitung Diameter Planet
1. Persiapkan tabel data seperti Tabel di bawah.
2. Gunakan jangka untuk menggambar lingkaran berdiameter 2,5 cm di atas kertas kuning. Potonglah lingkaran tersebut dan beri nama diameter D.
3. Gunakan pelubang kertas untuk membuat sebuah lubang di bagian tengah tepian kartu indeks. Diameter lubang ini 0,63 cm dan sebutlah sebagai D.
4. Lekatkan lingkaran kuning pada dinding sejajar dengan mata. Pandangan sejauh 3 meter dari dinding harus bebas hambatan. Gunakan isolasi untuk melekatkan salah satu ujung benang ke bagian tengah lingkaran.
5. Masukkan ujung benang yang satunya ke dalam lubang di kartu indeks.
6. Berdirilah di dekat dinding, peganglah ujung bawah kartu indeks dengan kedua tangan sehingga lubangnya berada di atas.
7. Berdiri dan rentangkan kedua tanganmu ke depan wajahmu sehingga lubang pada kartu indeks terpusat pada lingkaran kuning.
8. Lihatlah melalui lubang pada kartu indeks dengan menutup sebelah mata. Dengan posisi yang sama, mundurlah perlahan dari lingkaran kuning dan biarkan kartu indeks bergerak sepanjang benang. Berhentilah ketika tepian bagian luar lingkaran kuning dan tepian lubang pada kartu indeks saling cocok (pas).
9. Pada posisi ini, lanjutkanlah untuk memegang kartu indeks dengan satu tangan yang terentang ke depan. Kemudian tariklah benang yang meregang di antara mata yang terbuka dan lingkaran kuning.
10. Mintalah bantuan kepada seorang temanmu untuk mengukur dua jarak: d₁, panjang benang dari wajahmu ke lingkaran kuning dan d₂, panjang benang dari wajahmu ke lubang pada kartu indeks (lihat Gambar berikut). Catatlah jarak-jarak tersebut ke tabel data pada kolom 4 dan 5 untuk uji 1.

11. Perbandingan antara rasio diameter dan rasio jarak adalah:
D₁ / D₂ = d₁ / d₂
D₁ / D₂ = 2,5 cm / 0,63 cm = 4 / 1
Gunakanlah pengukuran jarak pada langkah 10 untuk menghitung rasio jarak, d₁/d₂, dengan membagi pembilang dengan penyebutnya.
Catatlah rasio jarak ini ke tabel data pada kolom rata-rata untuk uji 1.
12. Ulangi langkah 6 sampai 11 sebanyak empat kali dan catatlah hasilnya untuk uji 2 sampai 5.
13. Hitunglah rata-rata pengukuran jarak untuk d₁ dan d₂. Catatlah rata-ratanya di kolom 4 dan 5 tabel datamu.
14. Hitunglah rata-rata untuk d₁ / d₂. Catatlah rata-ratanya di kolom rata-rata pada tabel datamu.

Hasil Perhitungan Diameter Planet
Rasio diameter dan rasio jarak keduanya sama atau mendekati j, atau 4 berbanding 1. Karena diameter dan rasio jarak ini sama, maka lubang kecil yang terlihat akan berukuran sama dengan lingkaran kertas ketika dilihat dari jarak lingkaran tersebut. Uji coba ini telah menunjukkan cara menghitung diameter benda-benda angkasa dari penampakannya.
Mengapa?
Ketika kamu menjauh dari dinding, diameter tampak (seberapa besar diameter sebuah objek yang terlihat dari sebuah jarak tertentu) lingkaran kuning mengecil. Karena rasio diameter lingkaran dengan lubang adalah 4 berbanding 1, maka lingkaran kuning terlihat berukuran sama dengan lubang pada kartu indeks ketika rasio jaraknya dari mata juga 4 berbanding 1.
Hal yang sama juga terjadi pada benda-benda angkasa, yang merupakan objek alam di langit seperti Matahari dan Bulan, ketika dilihat dari Bumi. Rasio diameter Matahari sebenarnya terhadap diameter Bulan sebenarnya adalah 400 berbanding 1.
Ini sama dengan rasio jarak Matahari ke Bumi dan jarak Bulan ke Bumi yang juga 400 berbanding 1. Karena diameter Matahari kira-kira 400 kali diameter Bulan, dan juga karena jarak Matahari ke Bumi juga 400 kali jarak Bulan ke Bumi, maka Bulan dan Matahari mempunyai diameter tampak yang sama.
Cobalah Pendekatan Baru
Setelah melakukan praktek cara menghitung diameter benda-benda angkasa, maka kita akan melakukan pendekatan baru sebagai berikut:
1a. Karena diameter Matahari dan diameter Bulan sesungguhnya tidak berubah, maka rasio diameter keduanya selalu sekitar 400 berbanding 1. Akan tetapi, jarak Matahari dan Bulan dari Bumi sedikit berubah. Ini dikarenakan orbit Bumi mengelilingi Matahari dan orbit Bulan mengelilingi Bumi tidak berbentuk lingkaran sempurna, melainkan lingkaran yang sedikit datar disebut elips (lihat Gambar dibawah).

Untuk itulah, rasio jarak Bulan dan Matahari dari Bumi kadang-kadang lebih dan kadang-kadang kurang dari 400 berbanding 1. Tentukan pengaruh peningkatan jarak terhadap diameter tampak Matahari dan Bulan. Rasio jarak terbesar terjadi ketika bumi berada pada aphelion (titik orbit planet yang terjauh dari Matahari) dan Bulan berada pada perigee (titik orbit Bulan atau satelit buatan manusia yang berada pada jarak terdekat dengan Bumi). Untuk memperagakannya, berdirilah sehingga d₁ dan d₂ dalam percobaan berada pada ukuran rata-rata. Kemudian, lipatlah lenganmu sehingga d₁ lebih pendek dan d₂ lebih panjang. Perhatikan bagaimana lingkaran kuning berada tepat di dalam lubang pada kartu indeks.
1b. Rasio jarak terdekat Matahari dan Bulan dari Bumi terjadi ketika Bumi berada pada perihelion (titik orbit planet yang berada pada jarak terdekat dengan Bumi) dan Bulan berada pada apogee (titik orbit Bulan atau satelit buatan manusia yang berada pada jarak terjauh dari Bumi). Untuk memperagakannya, ulangilah percobaan sebelumnya; ubahlah sedikit dengan meregangkan lenganmu lebih jauh sehingga d₂, lebih panjang dan d₁ ,lebih pendek. Perhatikan bahwa lingkaran kuning berada tepat di dalam lubang pada kartu indeks.
2a. Hitunglah rasio jarak terbesar Matahari dan Bulan dari Bumi. Pada aphelion, Bumi berjarak sekitar 95 juta mil (152 juta km) dari Matahari. Ketika bulan berada pada periode, jaraknya sekitar 227.063 mil (363.300 km) dari Bumi.
2b. Hitunglah rasio jarak terdekat. Pada perihelion, Bumi berjarak 91,9 juta mil (147 juta km) dari Matahari. Ketika Bulan berada pada apogee, jaraknya 253.437 mil (405.500 km) dari Bumi.
Petunjuk Lomba dan Pameran Sains
Buatlah gambar seperti Gambar berikut untuk menggambarkan posisi Bumi, Bulan, dan Matahari yang berada pada rasio jarak terjauh dan terdekat. Tambahkanlah hasil penghitungan rasio jarak ke gambarmu. Perhatikan bahwa gambarmu tidak harus digambar dengan skala dan elipsnya bisa diperbesar agar lebih jelas. Pastikan gambarmu menjelaskan hal-hal berikut ini.
Setelah Anda melakukan uji coba cara menghitung diameter benda-benda angkasa dari pendekatan berbeda, berbagilah dengan teman-temanmu.
Selamat Belajar!