1.2 Tujuan Makalah Makalah ini dibuat untuk membantu para taruna-taruni dalam hal memahami tentang hal-hal yang berkaitan dengan medan magnet Bumi.

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Magnet adalah suatu obyek yang mempunyai medan magnet. Pada saat ini, suatu magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Materi tersebut bisa dalam wujud magnet tetap atau wujud tidak tetap. Magnet yang ada sekarang ini hampir semuanya adalah magnet buatan. Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub. Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Magnet terbagi atas 2 jenis, yakni magnet alami dan magnet buatan. Salah satu contoh magnet alami adalah Bumi. Magnet Bumi memiliki medan magnet yang sangat berpengaruh terhadap kelangsungan hidup organisme yang ada didalamnya. Tanpa adanya medan magnet Bumi, kecil kemungkinan manusia, binatang serta makhluk hidup lainnya dapat bertahan dimuka Bumi ini. 1.2 Tujuan Makalah Makalah ini dibuat untuk membantu para taruna-taruni dalam hal memahami tentang hal-hal yang berkaitan dengan medan magnet Bumi. 1

2 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Magnet dan Medan Magnet Magnet atau magnit adalah suatu obyek yang mempunyai suatu medan magnet. Kata magnet (magnit) berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki) di mana terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu di wilayah tersebut. Magnet adalah suatu materi yang mempunyai suatu medan magnet. Medan magnet ini tidak terlihat tetapi bertanggung jawab untuk properti yang paling menonjol dari magnet, yaitu kekuatan yang menarik pada bahan feromagnetik, seperti zat besi, dan menarik atau mengusir magnet lainnya. Magnet bisa dalam wujud magnet tetap atau magnet tidak tetap. Magnet yang ada sekarang ini, hampir semuanya adalah magnet buatan. Magnet selalu memiliki dua kutub yaitu: kutub utara (north/ N) dan kutub selatan (south/ S). Walaupun magnet itu dipotong-potong, potongan magnet kecil tersebut akan tetap memiliki dua kutub. Magnet dapat menarik benda lain. Beberapa benda bahkan tertarik lebih kuat dari yang lain, yaitu bahan logam. Namun tidak semua logam mempunyai daya tarik yang sama terhadap magnet. Besi dan baja adalah dua contoh materi yang mempunyai daya tarik yang tinggi oleh magnet. Sedangkan oksigen cair adalah contoh materi yang mempunyai daya tarik yang rendah oleh magnet. Satuan intensitas magnet menurut sistem metrik pada Satuan Internasional (SI) adalah Tesla dan SI unit untuk total fluks magnetik adalah weber. 1 weber/m2 = 1 tesla, yang memengaruhi satu meter persegi. 2

3 Gambar Garis gaya magnet Gaya magnet adalah gaya akibat dorongan atau tarikan dari magnet, dimana nilainya sebanding dengan kecepatan gerak muatan v dan besar muatan q, serta tegak lurus terhadap medan B, bila v dan B paralel atau berlawanan arah maka nilai gaya tersebut adalah nol. Maka dapat dituliskan sebagai berikut F = q v B sin Φ dimana Φ adalah besar sudut antara v dan B. 2.2 Medan Magnet Bumi Bumi berlaku seperti sebuah magnet sferis yang sangat besar dengan suatu medan magnet yang mengelilinginya. Medan itu dihasilkan oleh suatu dipole magnet yang terletak pada pusat bumi. Sumbu dipole ini bergeser sekitar 11 o dari sumbu rotasi bumi, yang berarti kutub utara geografis bumi tidak terletak pada tempat yang sama dengan kutub selatan magnetik bumi. Menurut IGRF (2000), melalui perhitungan posisi simetris dimana dipole magnetik memotong permukaan bumi, letak kutub utara magnet bumi adalah 79,3 N, 71,5 W dan 79,3 S, 108,5 E untuk kutub selatan. Medan magnet bumi terkarakterisasi oleh parameter fisis yang dapat diukur yaitu arah dan intensitas kemagnetannya. Parameter fisis itu adalah deklinasi magnetik D, intensitas horisontal H dan intensitas vertikal Z. Dari elemen-elemen ini, semua parameter medan magnet lainnya dapat dihitung. Parameter yang menggambarkan arah medan magnetik adalah deklinasi D (sudut antara utara magnetik dan utara geografis) dan inklinasi I (sudut antara bidang horisontal dan vektor medan total), yang diukur dalam derajat. Intensitas medan magnetik total F digambarkan dengan komponen horisontal H, komponen vertikal Z dan komponen horisontal kearah utara X dan kearah timur Y. Intensitas medan magnetik bumi secara 3

4 kasar antara nt. Untuk Indonesia, wilayah yang terletak di utara ekuator mempunyai intensitas nt, sedangkan yang di selatan ekuator nt. 2.3 Efek Dinamo Efek Dinamo adalah suatu teori geofisika yang menjelaskan tentang asal-muasal medan magnet Bumi. Dalam mekanisme dinamo ini, gerakan fluida pada inti luar Bumi yang berupa besi cair (liquid iron) melintasi medan magnetik lemah yang telah ada dan membuat arus listrik. Arus listrik ini kemudian menyebabkan sebuah medan magnet yang berinteraksi dengan gerakan fluida tadi sehingga membentuk secondary magnetic field. Teori Dinamo di ajukan oleh Walter M. Elsasser, seorang fisikawan Jerman-Amerika, dan Edward Bullard, geofisikawan asal Inggris pada tahun 1900-an. Walaupun banyak mekanisme dalam asal medan geomanetik yang diajukan oleh peneliti lain, namun hanya teori Dinamo yang di pelajari dengan serius sampai saat ini. Gambar ilustrasi sederhana efek dinamo 2.4 Manfaat Medan Magnet Bumi Medan magnet Bumi memiliki banyak manfaat demi kelangsungan hidup diatas permukaan Bumi, diantaranya : 1. Melindungi dari radiasi Matahari langsung: Badai Matahari disebabkan oleh 2 hal, yakni coronal mass ejection dan solar flare, dimana kejadiannya dapat diamati ketika bintik hitam pada matahari berjumlah banyak serta angin matahari menjadi lebih cepat dan lebih kuat. Dalam hal ini, ketika keaktifan Matahari mencapai maksimum, maka Bumi akan lebih banyak terpapar partikel-partikel bermuatan tinggi dan radiasi elektromagnetik energi tinggi. Partikel-partikel bermuatan yang dipancarkan dari peristiwa solar flare dan CME, saat mencapai Bumi, akan berinteraksi dengan medan magnetik Bumi. Interaksi ini akan 4

5 menyebabkan gangguan pada medan magnetik Bumi untuk sementara. Dengan adanya medan magnet Bumi inilah, makhluk hidup didalmnya tidak langsung merasakan efek dari pancaran angin surya akibat CME dan solar flare yang memiliki radiasi tinggi dan dapat menyebabkan kanker kulit. Dengan adanya medan magnet Bumi saja, kehidupan sehari-hari masih bisa terganggu pada saat terjadi badai Matahari, seperti jalur komunikasi yang memburuk. Gambar 2.4.1Interaksi medan manget Bumi dengan badai Matahari 2. Navigasi Bagi semua makhluk hidup, termasuk Manusia, kompas diperlukan dalam banyak hal, terutama bidang transportasi seperti penerbangan dan pelayaran. Tanpa adanya medan magnet Bumi, manusia serta makhluk lainnya yang mengandalkan kompas alami maupun kompas buatan akan kesulitan dalam menentukan arah. Gambar Arah utara dan selatan magnet bumi, yang digunakan sebagai acuan arah utara pada navigasi. 5

6 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari penjelasan diatas, dapat disimpulkan bahwa medan magnet Bumi berasal dari inti luar Bumi yang bergerak dan menimbulkan arus listrik yang kemudian arus listrik ini berinterkasi dengan medan magnet Bumi awal yang lemah sehingga membentuk lapisan kedua medan magnet Bumi yang lebih kuat. Medan magnet Bumi ini memiliki beberapa manfaat, diantaranya adalah sebagai pelindung Bumi dari pancaran radiasi Matahari dan juga sebagai acuan Navigasi. Tanpa adanya medan magnet Bumi ini kelangsungan hidup di Bumi ini akan terganggu. 6

7 DAFTAR PUSTAKA

8 DAFTAR ISI Daftar Isi i BAB I : PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Makalah BAB II : PEMBAHASAN Magnet dan Medan Magnet Medan Magnet Bumi Efek Dinamo Manfaat Medan Magnet Bumi 4 BAB III : PENUTUP Kesimpulan 6 DAFTAR PUSTAKA 7 i

9 Makalah Fisika MAGNET BUMI SHANDY YOGASWARA SURYA PUTRA GEOFISIKA SEMESTER V