PERCOBAAN FALAKIYAH
MENCARI NILAI LINTANG DAN BUJUR DI SUATU TEMPAT
DENGAN AZIMUT MATAHARI
Sekarang untuk mendapatkan data
lintang dan bujur dari suatu lokasi dapat dilakukan secara mudah, bahkan dengan
perangkat androidpun bisa. Namun kali ini saya ajak untuk melakukan sebuah
percobaan kecil dengan peralatan yang sederhana
dengan tujuan sama dan sekaligus lebih memahami fenomena falakiyah keseharian.
Alat-alat yang harus dipersiapkan
1. Sebuah penunjuk waktu yang akurat dan sudah dikalibrasi
2. Sebuah tongkat
3. Beberapa paku
4. Penggaris/meteran
5. Daftar deklinasi
6. Kalkulator atau alat hitung lainnya
Persiapan
1. Tentukan sebuah hari yang
sekira cuaca hari tersebut cerah
2. Carilah tempat yang datar dan terbuka sekira cahaya matahari
tidak terhalang paling tidak dari jam 6 pagi sampai dengan tengah
hari.
3. Persiapkan alat-alatnya
Kegiatan
Jam 05 :00
pagi :
siap di lokasi kegiatan
Jam 05 :05
pagi : kalibrasi pewaktu , bisa dengan jam , hape
computer/laptop/tablet dll
Jam 05 :30 pagi :
tancapkan tongkat
Jam 05 :55 pagi :
pengamatan pertama, perhatikan ujung
bayangan tongkat
Jam 05 :59 pagi : persiapan
penandaan
Jam 06 :00 pagi :
ujung bayangan tongkat ditandai paku
Jam 09 :55 pagi :
pengamatan kedua, perhatikan ujung
bayangan tongkat
Jam 09 :59 pagi :
persiapan penandaan
Jam 10 :00 pagi :
ujung bayangan tongkat ditandai paku
Jam 10 :05 pagi :
tarik garis antara paku pertama dengan tongkat dan ukur panjangnya
kemudian dicatat
: tarik garis antara paku kedua
dengan tongkat dan ukur panjangnya
kemudian dicatat
tarik garis antara paku pertama
dengan paku kedua, garis ini
menunjukkan arah barat dan
timur.
Tarik garis dari tongkat dan memotong siku-siku di garis barat timur.
Tandai titik potong tersebut
dengan paku ke tiga.
Ukur juga panjang dari paku
pertama ke paku ke tiga,
paku ke dua kePaku ke tiga, juga dari tongkat ke paku ke tiga.
Jam 11:00 – 12:00 : amati pas tengah
hari saat bayangan tongkat berhimpit dengan
garis
Utara selatan, kemudian catat jamnya
Sholat dhuhur
Jam 13 :05 - slesai : melakukan perhitungan dari data yang didapat
Proses
perhitungan
1. Menghitung sudut azimuth pada saat pengamatan
Azimuth diturunkan dari
sudut di paku pertama maupun paku ke dua. Dalam gambar adalah sudut
di titik A dan sudut di titik B
Sin A = OC/ OA atau Cos A =AC/OA
Sin B = OC /OB atau cos B = BC/OB
Setelah ditemukan besaran sudut A
maupun sudut B maka untuk menurunkan menjadi sudut azimuth saat pengamatan maka
aturannya sebagai berikut:
Bila matahari berada di utara
tongkat seperti dalam gambar, maka azimuthnya adalah 90 – A untuk pengamatan
jam 06:00 dan 90 – B untuk pengamatan jam 10:00.
Sedangkan jika matahari berada di
selatan tongkat maka azimuthnya adalah 90 + A untuk pengamatan jam 06:00 dan
90+ B untuk pengamatan jam 10:00.
2. Mengambil data deklinasi matahari dan perata waktu
Hitunglah deklinasi matahari
serta perata waktunya untuk jam 06:00, jam 10:00 maupun saat tengah
hari/transit dengan table atau kalkulator, computer maupun mengambil dari internet.
3. Menghitung selisih antara jam transit dan jam pengamatan untuk
kemudian dijadikan sudut waktu.
Untuk mendapatkan sudut waktu
maka bisa ditempuh langkah berikut :
Sudut waktu pengamatan pertama t1 = 15 *(jam transit – 06:00)
Sudut waktu pengamatan ke
dua t2 = 15 *(jam transit – 10:00)
Karena pengamatan dilakukan
sebelum tengah hari maka sudut waktu t1 maupun t2 diberi nilai negative
4. Menghitung lintang Lokasi
etelah mendapatkan data sudut azimuth, deklinasi matahari dan sudut waktu maka jika
digambarkan dalam segitiga bola langit hasilnya adalah semacam gambar berikut :
Gambar tersebut adalah gambar
belahan langit timur dan juga dlihat dari timur. Lokasi pengamatan di selatan
katulistiwa, sementara matahari sedang berada di utara katulistiwa/ekuator.
Segitiga bola yang pentig adalah segitiga ZMKU.
Data yang sudah didapat adalah t
yang merupaka sudut di KU, azimuth yang
merupakan sudut di Z dan deklinasi matahari (d)
yang merupakan jarak mM. sementara jarak MKU adalah komplemen dari mM atau 90 – d.
ika diperjelas gambar segitiga
yang dimaksud adalah sebagai berikut:
Dengan demikian dari enam
unsur dalam segtiga bola ZMKU, tiga
unsur yang sudah diketahui :
Sudut Z
Sudut KU
Jarak MKU yang merupakan komplemen
deklinasi
Sedangkan yang dicari adalah
lintang lokasi (j) yaitu jarak ZP. ZP
bisa diketahui dari jarak ZKU. Dan nilai (j)
adalah 90 – ZKU. Seperti dalam gambar karena lokasi berada di selatan
katulistiwa maka nilai yang didapat adalah negative.
Secara prinsip sebuah segitiga
bola bila tiga unsur sudah diketahui maka unsur-unsur yang lain dapat dihitung.
Begitu juga segitiga ZMKU ini.
Dengan aturan sinus bisa
diturunkan persamaan berikut ini :
Sampai di sini sudah empat unsur
bisa diketahui nilainya, meskipun begitu belum bisa dilakukan perhitungan ZKU
secara langsung. Maka untuk memudahkan perhitungan selanjutnya kita bisa membuat garis bantu yaitu busur
yang menghubungkan titik M ke busur ZKU secara tegak lurus, titik potong
tersebut missal kita beri notasi B seperti tampak dalam gambar berikut ini:
Selanjutnya kita sekarang
mempunyai dua buah segitiga siku-siku yaitu segitiga ZBM dan segita MKUB. Karena
MKU dan sudut KU sudah diketahui maka KUB bisa dihitung, begitu juga ZM dan
sudut Z sudah diketahui maka ZB juga dapat dihitung.
Persamaan persamaannya adalah
sebagai berikut :
Langkah selanjutnya adalah
menjumlahkan ZB dan KUB untuk
mendapatkan nilai ZKU
Dengan proses perhitungan di atas
nilai ZP atau lintang lokasi tersebut bisa diketahui. Lakukan proses seperti di
atas dengan input data pengamatan jam 06 : 00 dan 10 : 00. Secara teoritis seharusnya
menghasilkan nilai sama namun bisa saja terjadi kurang akurat dalam penandaan
dan pengukuran maupun proses pengambilan data , sehingga bisa saja menghasilkan
nilai yang berbeda sama sekali. Kalau hal tersebut terjadi maka prosesnya bisa
diulang. Jika hanya berselisih sangat kecil maka bisa diambil nila
rata-ratanya.
Sementara untuk mendapatkan nilai
bujur lokasi tersebut bisa dilakukan dengan rumuskan dengan persamaan sebagai
berikut:
l
= 180 – (UT + PW )
UT diambil dari jam saat matahari transit atau tengah hari.
Tentu saja untuk mendapatkan
hasil yang lebih akurat percobaan ini agar dilakukan beberapa kali di
bulan-bulan yang berbeda kemudian hasilnya dirata-rata sehingga mendpatkan
tingkat kesalahan yang lebih rendah.
Wallohu a’lam selamat mencoba . 20 September 2015 09:30 WIB
=============================================================================
Muhammad Wasil
Penyuka ilmu falak dan hisab
Mlangi RT 04 /32 Nogotirto Gamping
Sleman Yogyakarta
55292
085747111744
bila ingin menyimpan tulisan ini dalam format pdf silakan ambil di
sini atau di
sini