Rotasi dan Revolusi Planet Bumi

• Gerak Rotasi

   
      Gerak rotasi bumi menyebabkan adanya waktu siang dan malam hari di Bumi. Siang hari adalah waktu bagi sebagian permukaan bumi yang terkena cahaya matahari oleh karena sedang berposisi menghadap matahari. Sedangkan malam hari adalah waktu bagi sebagian permukaan Bumi yang tidak terkena cahaya matahari oleh karena berposisi membelakangi matahari.
Waktu yang diperlukan Bumi untuk melakukan satu kali gerak rotasi adalah 24 jam. Ini berarti bahwa permukaan Bumi bergerak dengan kecepatan sekitar 0,5 km/detik.
Karena gerak rotasi adalah gerak yang mengelilingi sumbu yang melalui kutub utara dan kutub selatan Bumi, maka di kedua titik kutub kecepatan putar Bumi adalah nol. Dapat dikatakan bahwa kecepatan gerak rotasi terbesar Bumi terjadi di katulistiwa, dan kecepatan tersebut semakin berkurang dengan semakin dekat posisi suatu tempat dengan kutub, dan akhirnya berharga nol di kedua titik kutub.

Akibat rotasi bumi :

1.    Terjadinya siang dan malam
2.    Peredaran semu benda angkasa
3.    Perbedaan waktu
4.    Pembelokan arah angin

• Gerak Revolusi

       

           Gerak revolusi adalah gerakan Bumi mengelilingi matahari, melalui lintasan yang disebut orbit. Karena jarak Bumi ke matahari jauh lebih besar dari ukuran garis tengah Bumi, maka gerak revolusi Bumi berlangsung jauh lebih lama dari gerak rotasi Bumi, karena memiliki orbit yang jauh lebih panjang daripada keliling Bumi.
Gerak revolusi Bumi menyebabkan adanya perbedaan musim di permukaan Bumi. Waktu yang diperlukan untuk satu putaran revolusi adalah 1 tahun. Dengan jarak rata-rata Bumi ke matahari yang bernilai sekitar 15 juta km, berarti bahwa Bumi bergerak revolusi dengan kecepatan sekitar 30 km/detik.
Dalam kenyataan, orbit Bumi tidak berupa suatu lingkaran (yang memiliki jari-jari tetap), tetapi lebih berupa bangun antara lingkaran dan elips. Ini berarti bahwa jarak Bumi ke matahari tidak selalu sama dari waktu ke waktu. Ada waktu ketika Bumi relatif dekat ke matahari, dan ada pula waktu ketika Bumi relatif jauh dari matahari. Jarak terjauh Bumi dari matahari disebut jarak aphelion, sedang jarak terdekatnya disebut jarak perihelion. Jarak aphelion adalah sekitar 152 600 000 km, sedang jarak perihelion adalaha sekitar 147 100 000 km.
Sumbu Bumi ketia berputar juga tidak selalu tetap arahnya, tetapi memiliki kemiringan yang berubah-ubah dari tegak (kemiringan nol), sampai kemiringan 23,45^o. Perubahan kemiringan sumbu putar Bumi inilah sesungguhnya yang menyebabkan adanya perubahan musim di permu­kaan Bumi.
Bumi terus beredar mengelilingi matahari oleh karena ikatan gaya tarik gravitasi antara matahari dan Bumi. Gaya tarik gravitasi itu dirumuskan pertama  kali oleh Sir Isaac Newton, melalui ru­musan Hukum Gravitasi Semesta. Hukum Gravitasi Semesta antara massa matahari dan massa Bumi,  adalah
dengan
: gaya tarik-menarik (gaya gravitasi) antara massa Bumi dan massa matahari
: tetapan umum gravitasi, yang besarnya adalah
: massa Bumi
: massa matahari
: jarak antara pusat Bumi dan pusat matahari, yaitu sama dengan jari-jari orbit Bumi.
Dalam ilmu Fisika diketahui bahwa gaya merupakan perkalian antara besaran massa dan besaran percepatan yang dialami oleh massa tersebut. Demikian pula, untuk persamaan di atas, da­pat dinyatakan bahwa Bumi mengalami gaya gravitasi yang sama dengan perkalian massanya (), dengan percepatan yang dialaminya. Oleh karenanya, jika percepatan yang dialami Bumi adalah , maka persamaan dapat dituliskan sebagai
Dari persamaan di atas, percepatan yang dialami oleh Bumi adalah
Percepatan yang dialami oleh benda-benda yang bergerak melingkar disebut dengan percepatan sentripetal (artinya “menuju ke pusat”). Demikian pula percepatan yang dialami oleh Bumi dalam gerak mengitari matahari juga disebut percepatan sentripetal. Itulah sebabnya, mengapa pada lambang percepatan di atas ada subskrip “cp”.
Dalam ilmu mekanika diketahui bahwa setiap benda yang bergerak melingkar dengan kecepatan , melalui lintasan yang berjari-jari , mengalami percepatan sentripetal yang diberikan oleh persamaan
Akibat revolusi bumi :
1.    Perbedaan panjang siang dan malam
2.    Pergantian musim
3.    Gerak semu tahunan matahari.