PERCOBAAN FALAKIYAH MENCARI NILAI LINTANG DAN BUJUR DI SUATU TEMPAT DENGAN AZIMUT MATAHARI

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