Fisika Terapan: Mengapa pada daerah iklim sedang mengalami perbedaan dalam lamanya siang dan malam?

 Fisika Terapan: Mengapa pada daerah iklim sedang mengalami perbedaan dalam lamanya siang dan malam?

Pengantar

Belajar Fisika Yuk -Seorang pengendara sepeda motor melaju dengan kecepatan 60 km/jam. Dalam waktu satu menit, pengendara ini dapat menempuh lintasan sepanjang 1 km. Dengan kecepatan yang sama, berapakah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak 0,5 km ? Kira-kira jawabannya lebih lama dari 1 menit atau kurang dari 1 menit? Tentunya jarak yang lebih dekat akan ditempuh dalam waktu yang lebih singkat (kecepatan tetap atau konstan).

Rotasi, Revolusi, dan Daerah Iklim Sedang

Bumi kita ini melakukan rotasi dan revolusi. Bumi berotasi terhadap sumbunya. Dalam tata surya kita, Bumi juga melakukan perputaran terhadap matahari. Lamanya rotasi bumi adalah satu hari (24 jam) sedangkan lamanya revolusi bumi adalah satu tahun (365,25 hari). Perputaran bumi terhadap sumbunya tidaklah tegak tetapi miring dengan membentuk sudut sebesar 23,50 terhadap garis vertikal. Sembari berotasi bumi juga melakukan revolusi terhadap matahari. Oleh karena itu dapat dikatakan bahwa revolusi bumi terhadap matahari tidaklah dengan sumbu yang tegak tetapi miring sebesar 23,50 . Kemiringan inilah yang membuat terjadinya perbedaan lamanya siang dan malam di suatu tempat.

Gambar Kedudukan Bumi terhadap Matahari

(a) 21/22 Desember (b) 21/22 Maret (c) 21/22 Juni (d) 22/23 September

Lintasan (disebut juga orbit) revolusi bumi tidaklah lingkaran, tetapi berbentuk eklips. Oleh karena itu, selama melakukan gerak revolusi, secara ekstrem ada empat titik yang menjadi acuan yaitu pada tanggal :

1. 1. 21/22 Desember (pada daerah sedang mengalami musim dingin)
2. 2. 21/22 Maret (pada daerah sedang mengalami musim semi)
3. 3. 21/22 Juni (pada daerah sedang mengalami musim panas)
4. 4. 22/23 September (pada daerah sedang mengalami musim gugur)

Lintasan yang ditembuh oleh bumi dalam melakukan revolusi tidaklah sama setiap tahun dengan lain bumi tidak kembali pada titik yang sama setiap tahunnya. Ada sedikit pergeseran dalam lintasan bumi. Hal ini ditandai dengan perbedaan waktu kemunculan rasi bintang yang terlihat setiap tahunnya. Namun pergeseran ini tidak akan dibahas dalam ulasan ini.
Pembagian daerah di bumi berdasarkan garis lintangnya adalah sebagai berikut :

1. 1. daerah tropis ( 00 -23,50 LU /LS)
2. 2. daerah sub tropis ( 23,50-400LU/LS)
3. 3. daerah sedang ( 400-66,50 LU/LS)
4. 4. daerah kutub ( 66,50 - 900LU/LS)

Pada gambar di atas, daerah iklim sedang diilustrasikan dengan garis warna biru yang berada di atas dan di bawah garis warna merah. Garis warna merah merupakan garis katulistiwa yang merupakan bagian dari daerah tropis (iklim tropis).

(a) 21/22 Desember

Belajar Fisika Yuk-Pada tanggal 21 atau 22 Desember (seperti yang diilustrasikan dalam gambar a) menunjukkan luasan daerah penyinaran oada berbagai daerah dibumi. Garis biru menunnjukkan daerah subtropics dan daerah sedang. Pada waktu itu, belahan bumi bagian utara mengalami musim dingin dan kondisi malam selama 24 jam (tidak ada siang). Belahan bumi bagian selatan mengalami musim panas dan kondisi malam selama 24 jam (tidak ada malam). Hal ini dikarenakan pada belahan bumi bagian utara tidak mendapatkan sinar matahari sedikitpun berbeda halnya dengan belahan bumi bagian selatan yang selama 24 jam mendapatkan sinar matahari terus menerus.

Pada daerah iklim sedang dan subtropik bagian utara mengalami massa siang lebih pendek daripada waktu malam. Daerah sedang dan subtropik bagian utara yang terkena sinar matahari memiliki rentang yang lebih pendek daripada daerah yang tidak mendapatkan penyinaran matahari. Oleh karena itu, waktu siang memiliki durasi yang kurang dari 12 jam sedangkan waktu malam durasinya lebih lama dari 12 jam.

Daerah tropis tidak memiliki perbedaan waktu siang dan malam yang signifikan. Hal ini dikarenakan daerah yang mendapatkan penyinaran dan yang tidak mendapatkan penyinaran memiliki cakupan yang hampir sama. Walaupun daerah yang terkena penyinaran lebih luas sedikit daripada daerah yang tidak disinari.

Pada daerah iklim sedang dan subtropik bagian selatan mengalami massa siang yang lebih lama daripada waktu malam. Daerah yang terkena sinar matahari pada daerah tersebut lebih luas dengan rentang jarak lebih panjang daripada bagian yang tidak terkena sinar matahari. Oleh karena itu, waktu malam di daerah ini lebih singkat daripada waktu siangnya.

(b) 21/22 Maret

Pada tanggal 21 atau 22 Maret, semua daerah dibelahan bumi mengalami waktu siang dan malam yang relatif sama, yakni 12 jam. Hal ini dikarenakan daerah yang memperoleh sinar matahari dan daerah yang tidak terkena sinar matahari (membelakangi matahari) memiliki luasan yang relatif sama. Perubahan ini membuat adanya perubahan iklim. Pada daerah subtropik dan daerah sedang bagian utara mengalami musim semi. Pada bagian subtropik dan daerah sedang bagian selatan mengalami musim gugur.

(c) 21/22 Juni

Pada tanggal 21 atau 22 Maret, daerah subtropik utara, daerah sedang bagian utara dan daerah kutub utara mendapatkan daerah penyinaran yang lebih luas daripada daerah yang lainnnya. Kondisi seerti ini membuat pada bagian utara memiliki waktu siang yang lebih lama daripada waktu malam. Bahkan pada kutub utara mengalami waktu siang dengan durasi 24 jam. Dapat disimpulkan bahwa kutub utara hanya mengalami waktu siang saja tanpa mengalami waktu malam. Kutub utara mengalami musim panas. Hal yang sebaliknya, daerah subtropik selatan, daerah sedang bagian selatan dan daerah kutub selatan medapatkan daerah penyinaran yang lebih sedikitPada waktu tersebut, daerah bagian selatan mengalami waktu malam yang lebih lama, yaitu lebih dari 12 jam. Waktu siang pada daerah ini lebih singkat (kurang dari 12 jam). Keadaan ini membuat, daerah selatan ini mengalami musim dingin. Pada daerah kutubnya (kutub selatan) mengalami waktu malam penuh selama 24 jam ttanpa waktu siang. Kutub selatan mengalami musim dingin.

(d) 22/23 September

Pada tanggal ini (22 atau 23 September), semua daerah di belahan bumi mengalami waktu yang siang dan malam yang sama yaitu 12 jam. Kondisi ini sama dengan yang terjadi pada bulan Maret tanggal 21 dan 22. Perbedaannya adalah pada daerah bagian utara akan mengalami musim gugur dan pada bagian selatan mengalami musim semi.

Penutup

Belajar Fisika Yuk-Perbedaan lamanya siang dan malam yang terjadi pada bagian-bagian bumi dikarenakan perbedaan luasan daerah dengan garis lintang yang sama yang mendapatkan sinar matahari dan bagian yang tidak mendapatkan seinar matahari. Pada bagian yang terkena sinar matahari akan mengalami waktu siang. Pada bagian yang tidak terkena sinar matahari mengalami waktu malam. Bila daerah yang terkena sinar matahari adalah lebih luas daripada daerah yang tidak terkena sinar matahari dapat dikatakan bahwa daerah pada lintang tersebut akan mengalami waktu siang yang lebih lama daripada waktu malamnya. Hal yang sebaliknya adalah daerah yang tidak terkena sinar matahari lebih luas daripada daerah yang terkena sinar matahari. Kondisi seperti ini membuat daerah tersebut mengalami waktu malam yang lebih lama daripada waktu siang.

Posted by Unknown

Tweet