Waktu adalah Panjang Hari dan Zona waktu di bumi. Uji coba ini untuk mempelajari perbedaan antara “waktu matahari” lokal dan waktu standar dengan tujuan untuk membuat model hari pada tahun sideris.
aksiografi.com – Panjang hari dan zona waktu merupakan seluruh rangkaian saat ketika proses, perbuatan, atau keadaan berada atau berlangsung.[1] Waktu menurut teori bumi bulat merupakan panjang hari, siang dan malam, bumi mengitari matahari pada rotasinya dalam satu putaran yang kemudian di sebut satu hari.
Uji coba ini dibuat berdasarkan versi teori bumi bulat karena versi lain yang menamakan diri teori bumi datar berbeda cara pandangnya dalam melihat waktu. Tulisan tentang waktu versi teori bumi datar akan diulas tersendiri.
Tahun sideris dan tahun matahari adalah dua sistem yang digunakan untuk mengukur perjalanan waktu. Waktu sideris merupakan waktu yang dibutuhkan Bumi berputar mengelilingi matahari dalam sekali putaran bersama bintang tetap.
Berbeda dengan tahun tropis atau tahun matahari. Tahun matahari merupakan tahun yang didasarkan pada revolusi bumi terhadap titik musim semi, yaitu terhadap awal berbagai musim.
Walaupun kedua sistem ini hanya berbeda kira-kira 4 menit, namun perbedaan ini sangat berarti jika dihitung untuk jangka waktu yang panjang. Dalam percobaan ini, kita akan membuat model pergerakan Bumi selama satu hari dalam tahun sideris dan satu hari dalam tahun matahari untuk membandingkan perbedaan antara kedua pengukur waktu ini.
Kita akan menghitung perbedaan sudut antara letak garis meridian di siang hari pada hari tahun sideris dan hari tahun matahari. Selain itu, kita akan merancang sebuah peta yang menunjukkan zona-zona waktu Bumi. Bukan hanya itu, kita akan mempelajari perbedaan antara “waktu matahari” lokal dan waktu standar. Kemudian, kita akan mencoba menentukan perbedaannya pada tempat di mana kamu tinggal.
Memuiai Percobaan
Ujicoba ini bertujuan membuat model hari pada tahun sideris.
Bahan-Bahan
- spidol
- tusuk gigi
- kertas ketik
- pensil
- penggaris
- lampu senter
- tanah liat sebesar buah jeruk
Cara Kerja
1. Letakkan kertas menyamping. Di bagian tengah kertas buatlah sebuah garis horizontal sepanjang 15 cm. Beri nama garis dengan A. 5 cm di atas garis tersebut, buatlah garis kedua sepanjang 7,5 cm dan namai garis dengan B.
2. Bentuklah tanah liat menjadi bola.
3. Gunakan pensil untuk menggambar dua lingkaran mengelilingi bola tanah liat yang saling berpotongan tegak lurus di sisi atas dan bawah bola.
4. Patahkan tusuk gigi menjadi setengah.
5. Masukkan salah satu bagian patahan tusuk gigi ke bagian tengah bola di salah satu dari empat bagian garis. Buang tusuk gigi sisanya.
6. Masukkan pensil menembus bola tanah liat sampai ujung pensil keluar sedikit di bagian bawah bola.
7. Letakkan kertas di atas meja dengan ujung-ujung garis yang diberi nama berada di kanan. Nyalakan lampu senter dan letakkan di ujung kiri garis A.
8. Pegang pensil dan letakkan bola tanah liat di ujung kanan garis A. Tusuk gigi harus sejajar dengan garis dan menghadap lampu senter (lihat Gambar).
9. Sambil memegang pensil, putar bola berlawanan dengan arah jarum jam satu putaran penuh saat kamu memindahkan bola ke ujung kanan garis B. Letakkan bola sehingga tusuk gigi sejajar dengan garis B. Perhatikan arah yang ditunjukkan tusuk gigi terhadap lampu senter.
Hasil Waktu: Panjang Hari dan Zona Waktu
Perpindahan bola dari garis A ke garis B menunjukkan sebuah rotasi penuh. Tusuk gigi menunjuk ke arah lampu senter ketika bola berada di ujung garis A dan tidak menunjuk ke arah lampu senter ketika bola berada di ujung garis B. Ini menunjukkan bagaimana panjang hari dan zona waktu bekerja.
Mengapa?
Garis-garis melingkar pada bola tanah liat mewakili garis meridian Bumi. Tusuk gigi digunakan untuk menandai salah satu garis meridian sehingga letak dan jejak pergerakannya bisa dilihat. Ketika bola berada di garis A dan tusuk gigi menunjuk ke arah lampu senter, garis meridian berada segaris dengan Matahari dan waktunya adalah jam dua belas siang, atau tengah hari.
Ketika tengah hari, matahari melintasi garis meridian lokal dan berada pada puncak tertingginya. Pemutaran tanah liat dan pemindahan bola dari garis A ke garis B mewakili rotasi Bumi pada porosnya dan pergerakan sepanjang orbitnya mengelilingi Matahari selama satu hari sideris.
Satu hari sideris adalah waktu yang dibutuhkan oleh suatu benda ruang angkasa untuk melakukan satu putaran penuh pada porosnya. Satu hari sideris untuk Bumi kurang lebih 23 jam 56 menit.
Bentuk bola, seperti Bumi, harus melakukan perputaran sedikit melebihi satu putaran penuh sebelum kembali mengarah ke Matahari lagi dan tepat siang hari lagi untuk setiap satu meridian. Bagi seorang pengamat di Bumi, kejadian ini terlihat sebagai Matahari bergerak melintasi angkasa.
Oleh karena itu, satu hari Matahari dapat didefinisikan sebagai selang waktu mulai saat Matahari melintasi suatu meridian di Bumi sampai saat Matahari kembali ke meridian itu. Dengan kata lain, satu hari Matahari adalah periode waktu mulai tengah hari suatu hari sampai tengah hari dari hari berikutnya.
Untuk menunjukkan waktu, kita menggunakan suatu rata-rata hari matahari selama satu tahun, yang disebut rata-rata hari matahari yang sama dengan 24 jam. Itulah makna waktu adalah panjang hari dan zona waktu. Uji coba selanjutnya akan lebih menjelaskan tentang panjang hari dan zona waktu yang lebih detail.
Cobalah Pendekatan Baru
1. Peragakan satu hari matahari dengan mengulangi langkah 7 sampai 9, tetapi teruslah memutar bola tanah liat sampai tusuk gigi menunjuk ke arah lampu senter. Petunjuk untuk Lomba dan Pameran Sains: Ambil foto letak bola tanah liat pada akhir langkah 8 ketika bola di garis A dan tusuk gigi menunjuk ke arah lampu senter. Foto ini mewakili posisi garis meridian pada waktu tengah hari, permulaan dari sebuah periode waktu.
Ambil foto kedua setelah langkah 9 dari percobaan sebelumnya, ketika tusuk gigi sejajar dengan garis B. Foto kedua ini menunjuk posisi garis meridian pada akhir satu hari sideris. Ambil foto ketiga setelah langkah 9 dari percobaan ulangan, ketika tusuk gigi menunjukkan ke arah lampu senter. Foto ini menunjukkan letak garis meridian pada akhir satu hari matahari. Gunakan foto-foto tersebut untuk membandingkan letak garis meridian sepanjang satu hari sideris dan satu hari matahari.
2. Besarkan model tanah liat untuk lebih memahami perbedaan sudut antara garis meridian ketika tengah hari pada akhir satu hari sideris dan satu hari matahari. Hitunglah perbedaan ini (x) dengan menggunakan fakta-fakta di bawah ini.
• Perbedaan waktu antara satu hari sideris dan satu hari matahari kira kira 4 menit.
• Bumi berputar 360″ selama kira kira 23 jam 56 menit.
Pertama-tama ubahlah waktu sideris ke menit (23 jam x 60 menit/jam + 56 menit = 1.436 menit). Lalu gunakan rumus berikut ini.
x/4 menit = 360°/1.436 menit
x = 360°/1.436 menit x 4 menit
= ? derajat
Setelah melakukan uji coba dengan pendekatan baru, sampaikanlah pada kolom komentar di bawah. Atau hubungi tim Sekolah Alam aksiografi agar hasil uji cobamu bisa dimuat di laman ini.
Selamat Mencoba!
[1] Kamus Besar Bahasa Indonesia, Pusat Bahasa, Edisi Keempat, Departemen Pendidikan Nasional, PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta 2011.
