LAPORAN PENELITIAN DOSEN MUDA PENERAPAN HUKUM NEWTON TENTANG GRAVITASI UNTUK PASANG SURUT AIR LAUT Oleh : 1. Ir. Hj. Zulfah, MM. ( Ketua ) 2. Ir. Soebyakto ( Anggota ) 3. Mustaqim, ST, M.Eng ( Anggota ) FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI UNIVERSITAS PANCASAKTI TEGAL 2009 i
HALAMAN PENGESAHAN 1. Judul Penelitian : Penerapan Hukum Newton tentang Gravitasi untuk Pasang Surut Air Laut 2. 3. 4. 5. 6. Bidang Penelitian Ketua Peneliti a. Nama Lengkap b. Jenis Kelamin c. NIPY d. Disiplin Ilmu e. Pangkat/Golongan f. Jabatan g. Fakultas/Jurusan h. Alamat i. Telp./Fax./E-mail j. Alamat Rumah k. Telp./Fax./E-mail Jumlah Anggota Penelitian a. Nama Anggota I b. Nama Anggota II Lokasi Penelitian Dibiayai oleh : : : : : : : : : : : : : : : : : : MIPA Geofisika Ir. Hj. Zulfah, MM. Perempuan 68531051964 Teknologi Industri Penata / C3 Lektor Teknologi Industri / Teknik Industri Jl. Halmahera Km. 1 Kota Tegal (0283) 342519 / (0283) 351082 Jl. Pala 22 B No. 129 Mejasem Tegal (0283) 3673536 2 orang Ir. Soebyakto Mustaqim, ST, M.Eng Di Pantai Kota Tegal Universitas Pancasakti Tegal Tegal, Juni 2009 ii
ABSTRAK Penelitian dilakukan untuk menjawab keingintahuan peneliti untuk mengungkapkan suatu gejala alam atau fenomena alam yaitu terjadinya pasang surut laut yang diakibatkan oleh gaya tarik-menarik antara Bumi-Bulan dan Bumi-Matahari. KampusUniversitas Pancasakti Tegal berada di dekat pantai. Pada saat air pasang, beberapa halaman dan jalan yang menuju ke kampus UPS tergenang air laut, kadang-kadang cukup tinggi dan kadang-kadang hanya banjir kecil saja. Hal inilah yang mendorong peneliti ingin mengetahui seberapa besar ketinggian air laut pasang pada saat bulan mati atau bulan baru dan bulan purnama. Metode penelitian yang digunakan adalah metode gaya gravitasi dari hukum Newton tentang gravitasi yaitu gaya tarik-menarik antara dua benda yang bermassa, dalam hal ini antara massa Bumi dan Massa Bulan serta massa Bumi dan Massa Matahari. Dari pengetahuan metode ini, akan didapat ketinggian pasut fungsi dari lintang tempat. Untuk membuktikan kebenaran teori ini, dilakukan pengamatan pasut secara langsung di pantai Kota Tegal. Ketinggian pasut rata-rata, berdasarkan pengamatan selama empat bulan adalah 37,9 cm. Ketinggian rata-rata hasil perhitungan pasang surut air laut secara teori adalah 33,9 cm untuk sistem Bumi-Bulan dan 15,6 cm untuk sistem Bumi-Matahari. Hasil yang diperoleh dari perhitungan pasut dimana gaya pembangkit pasut Matahari menggunakan jarak rata-rata Bumi-Bulan dan jarak rata-rata Bumi-Matahari. Hasil pengamatan pada bulan Maret, April, Mei dan Juni 2009 sampai dengan 87 cm pada tanggal 1 Juni 2009. Nilai tersebut adalah nilai minimum dan maksimum selama empat bulan pengamatan. Kata Kunci : Pasut, Pasang Surut Air Laut iii
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan karunia-nya yang dilimpahkan, sehingga penulis dapat menyelesaiakan laporan penelitian dengan judul Penerapan Hukum Newton tentang Gravitasi untuk Pasang Surut Air Laut. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada : 1. Rektor Universitas Pancasakti Tegal, yang atas kebijaksanaannya, sarana dan prasarana yang disediakan, dapat menunjang penelitian dan dapat dimanfaatkan dengan baik. 2. Drs. Suwandono, M.Pd selaku Dekan Fakultas Teknologi Industri, Universitas Pncasakti Tegal, yang telah memberikan kesempatan untuk mengadakan penelitian. 3. Siswanto, SH,MH, selaku Ketua Litbang UPS Tegal yang telah ikut menyetujui atas penelitian pasut di pantai Kota Tegal. 4. General Manager PT. Pelabuhan Indonesia III (Persero) Cabang Tegal, yang telah memberikan ijin penelitian pasut di Pelabuhan Dermaga 2 Pantai Kota Tegal. 5. Seluruh Staff dan Pengajar FTI-UPS Kota Tegal yang telah membantu hingga terselesaikannya laporan penelitian ini. 6. Semua pihak yang telah membantu baik langsung maupun tidak langsung sehingga laporan penelitian ini dapat terselesaikan. Penulis menyadari bahwa masih banyak yang bisa diberikan dalam laporan penelitian ini, untuk itu kritik yang bersifat membangun sangat diperlukanuntuk pengembangan lebih lanjut. Akhirnya penulis mengucapkan banyak terima kasih dan semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca. Tegal, Juni 2009 Penulis iv
DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL... i HALAMAN PENGESAHAN... ii ABSTRAK... iii PRAKATA... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL.. vi DAFTAR GAMBAR. vii DAFTAR LAMPIRAN. ix BAB I PENDAHULUAN. 1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 6 BAB III TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN.. 18 BAB IV METODE PENELITIAN 29 BAB V HASIL PEMBAHASAN. 31 v
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 5.1 Variasi Jarak Bumi-Matahari 37 Tabel 5.2 Ketinggian Pasut Rata-rata 41 vi
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1.1 Palm, pengukur ketinggian pasut. 5 Gambar 1.2 Pelabuhan Dermaga 2 Kota Tegal 5 Gambar 2.1 Lintasan Edar Planet-planet. 9 Gambar 2.2 Waktu Edar Planet 9 Gambar 2.3 Sistem Bumi-Bulan... 11 Gambar 2.4 Orbit Bulan dan Bumi yang tidak berotasi 12 Gambar 2.5 Gaya yang bekerja pada satu unit massa air di permukaan Bumi.. 13 Gambar 2.6 Permukaan air equilibrium di bawah pengaruh gaya Pembangkit Pasang Surut. 15 Gambar 2.7 Permukaan air setimbang menurut Sistem Bumi-Bulan... 16 Gambar 3.1 Ombak masuk ke dalam muara sungai ketika terjadi Pasang naik air laut 22 Gambar 3.2 PLTPs La Rance, Brittany, Perancis. 22 Gambar 3.4 Bermacam-macam jenis turbin yang digerakkan oleh Arus pasang surut.. 24 Gambar 4.1 Pengamatan Pasang Surut Air Laut di Pantai Pelabuhan 30 Gambar 5.1 Data posisi koordinat pantai Kota Tegal, Sebelah utara UPS. 33 Gambar 5.2 Tiang pancang berskala centimeter di Pelabuhan Dermaga 2 Tegal 34 Gambar 5.3 Grafik ketinggian pasut pada bulan Maret 2009. 34 Gambar 5.4 Grafik ketinggian pasut pada bulan April 2009. 35 Gambar 5.5 Grafik ketinggian pasut pada bulan Mei 2009... 35 Gambar 5.6 Grafik ketinggian pasut pada bulan Juni 2009.. 36 Gambar 5.7 Jarak Bumi-Matahari (Perihelion dan Aphelion).. 37 vii
Gambar 5.8 Bumi-Matahari dalam musim tahunan di Belahan Bumi Utara 38 Gambar 5.9 Peramalan Pasut di dua lintang yang berbeda.. 40 Gambar 5.10 Gerak Semu Matahari... 41 Gambar 5.11 Kombinasi efek bulan dan matahari terhadap Pasut di bumi 41 viii
DAFTAR LAMPIRAN Halaman DATA HASIL PENELITIAN PASUT BULAN MARET 2009.. 46 DATA HASIL PENELITIAN PASUT BULAN APRIL 2009. 47 DATA HASIL PENELITIAN PASUT BULAN MEI 2009. 48 DATA HASIL PENELITIAN PASUT BULAN JUNI 2009 49 ix
BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian dilakukan untuk menjawab keingintahuan peneliti untuk mengungkapkan suatu gejala alam atau fenomena alam yaitu terjadinya pasang surut laut yang diakibatkan oleh gaya tarik-menarik antara Bumi-Bulan dan Bumi- Matahari. Kampus Universitas Pancasakti Tegal berada di dekat pantai, pada saat air pasang, jalan yang menuju ke kampus UPS tergenang air laut, kadang-kadang cukup tinggi dan kadang-kadang hanya banjir kecil saja. Hal inilah yang mendorong peneliti ingin mengetahui seberapa besar ketinggian air laut pasang pada saat bulan mati atau bulan baru dan bulan purnama. Penelitian pasang surut di pantai Kota Tegal, tepatnya di sebelah utara Kampus UPS, Jl. Halmahera Km. 1 Kota Tegal, dengan posisi Lintang Selatan ( Latitute ): 6 o 50 50,35 dan Bujur Timur ( Longitute ) : 109 o 8 47,86. Data posisi lokasi penelitian ini diambil dari internet dengan program Google Earth pada hari Senin, 19 Mei 2008. Tempat pengambilan data sample (contoh) menyesesuaikan lokasi yang paling mungkin, yang dapat diambil datanya, yang dapat terjangkau peneliti yaitu Pelabuhan Kota Tegal Dermaga 2. Letaknya tidak jauh, sebelah Barat dari UPS Tegal. Pasang surut adalah perubahan gerak relatif dari materi suatu planet, bintang dan benda angkasa lainnya yang diakibatkan aksi gravitasi benda-benda angkasa di luar materi itu berada. Gelombang pasang (tidal waves) adalah gelombang yang mempunyai periode antara 12 jam sampai dengan 24 jam, disebabkan adanya gaya gravitasi dan percepatan gaya coriolis, tumbuh akibat gaya tarik benda-benda langit terutama matahari dan bulan. Gelombang ini dinyatakan sebagai gelombang pasang surut. Trans tidal waves adalah gelombang yang mempunyai periode sangat panjang lebih dari 24 jam, akibat adanya gaya gravitasi dan percepatan gaya coriolis, yang tumbuh dari storms, gaya tarik matahari dan gaya tarik bulan. Pasang surut yang terjadi di bumi terdapat dalam 3 bentuk : 1) Pasang surut atmosfer (Atmospheric Tide) 1
Pasang surut atmosfir adalah gerak atmosfir bumi yang diakibatkan oleh adanya aksi gravitasi dari matahari dan bulan atau benda langit lainnya. Gerak atmosfir akibat hal ini bias dideteksi dengan alat barometer, yang mencatat perubahan tekanan udara di muka laut. 2) Pasang surut laut (Ocean Tide) Pasang surut laut adalah naik turunnya permukaan air laut disertai gerakan horizontal massa air, dan gejala ini mudah dilihat secara visual. Naik turunnya muka air laut biasanya disebut vertical tide dan gerakan horizontal disebut tidal current (arus pasang surut). Turun-naiknya permukaan air laut mengalami kenaikkan disebut pasang naik dan sebaliknya bila terjadi penurunan disebut pasang surut. Gaya gravitasi bulan lebih dominan pengaruhnya dibandingkan gaya gravitasi matahari terhadap terjadinya pasang air laut ini, karena posisi bulan lebih dekat ke bumi dibandingkan jarak bumi ke matahari. Pasang besar akan terjadi bila tempat-tempat di bumi mengalami bulan mati atau bulan purnama tepat tegak lurus di atas permukaan bumi. Sedangkan surut terjadi pada tempattempat sebaliknya, yaitu pada pemukaan bumi dibalik terjadinya bulan mati atau bulan purnama. 3) Pasang surut bumi padat (Bodily Tide) Pasang surut bumi padat adalah gangguan akibat gaya gravitasi benda langit terhadap bagian bumi padat. Gangguan ini sangat kecil, sehingga hamper tidak bias dilihat secara gelas. Akan tetapi, untuk pengukuran dari ketinggian suatu tempat dan penelitian geofisika lainnya, gangguan ini harus diperhatikan benar kelakuannya. 1.2 Batasan Masalah Pasang surut laut adalah gelombang yang dibangkitkan oleh adanya interaksi antara laut, matahari dan bulan. Puncak gelombang disebut pasang tinggi dan lembah gelombang disebut pasang rendah. Perbedaan vertikal antara pasang tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang surut. Periode pasang adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang 2
berikutnya. Panjang periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit. Penyebab Pasang Surut Dalam sebulan, variasi harian dari rentang pasang surut berubah secara sistematis terhadap siklus bulan. Rentang pasang surut juga bergantung pada bentuk perairan dan konfigurasi lantai samudra. Pasang surut laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan kea rah luar pusat rotasi. Gravitasi bervariasi secara langsung dengan massa dan berbanding terbalik terhadap kuadrat jaraknya. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, namun gaya tarik gravitasi bulan dua kali lebih besar daripada gaya tarik matahari dalam membangkitkan pasang surut laut, karena jarak bulan lebih dekat daripada jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut kea rah bulan dan matahari, menghasilkan dua tonjolan pasang surut gravitasional di laut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari. Pasang surut purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam satu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah. Pasang surut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama. Pasang surut perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang rendah dan pasang rendah yang tinggi. Pasang surut perbani ini terjadi pada saat bulan seperempat dan tigaperempat. 1.3 Kegunaan Pasang Surut Pengetahuan tentang pasang surut sangat diperlukan dalam transportasi laut, kegiatan di pelabuhan, pembangunan di daerah pesisir pantai dan lain-lain. Karena sifat pasang surut yang periodic, maka ia dapat diramalkan. Untuk dapat meramalkan pasang surut, diperlukan data amplitude dan beda fasa dari masingmasing komponen pembangkit pasang surut. Seperti telah disebutkan di atas, komponen-komponen utama pasang surut terdiri dari komponen tengah harian dan harian. Namun demikian, karena interaksinya dengan bentuk (morfologi) pantai, 3
superposisi antar komponen pasang surut utama, dan faktor-faktor lainnya akan mengakibatkan terbentuknya komponen-komponen pasang surut yang baru. Tipe Pasang Surut Terdapat tiga tipe dasar pasang surut yang didasarkan pada periode dan keteraturannya : (1) Pasang surut harian (diurnal) (2) Tengah harian (semi diurnal) (3) Campuran (mix tides) Tipe pasut ditentukan oleh frekuensi air pasang dengan surut setiap harinya. Hal ini disebabkan karena perbedaan respon setiap lokasi terhadap gaya pembangkit pasang surut. Jika suatu perairan mengalami satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari, maka kawasan tersebut dikatakan bertipe pasut harian tunggal ( diurnal tides ), namun jika terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari, maka tipe pasutnya disebut tipe harian ganda (semidiurnal tides). Tipe pasut lainnya merupakan peralihan antara tipe tumggal dan ganda disebut dengan tipe campuran (mixed tides) dan tipe pasut ini digolongkan menjadi dua bagian yaitu tipe campuran dominasi ganda dan tipe campuran dominasi tunggal. Selain dengan melihat data pasang surut yang diplot dalam bentuk grafik, tipe pasang surut juga dapat ditentukan berdasarkan bilangan Formzal (F) yang dinyatakan dalam bentuk : [ A( O1) A( K1)] F [ A( M 2) A( S2)] dengan ketentuan : F 0,25 : Pasang surut tipe ganda (semidiurnal tides) 0,25 F 1,5 : Pasang surut tipe campuran condong harian ganda (mixed mainly semidiurnal tides) 1,5 F 3,0 : Pasang surut tipe campuran condong harian tunggal (mixed mainly diurnal tides) F > 3,0 : Pasang surut tipe tunggal (diurnal tides) 4
F : Bilangan Formzal AK1 : Amplitudo komponen pasang surut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan dan matahari. AO1 : Amplitudo komponen pasang surut tunggal utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan. AM2 : Amplitudo komponen pasang surut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik bulan. AS2 : Amplitudo komponen pasang surut ganda utama yang disebabkan oleh gaya tarik matahari. 1.4 Lokasi dan Waktu pengambilan Data Pasang Surut Laut Lokasi pengambilan data pasang surut laut di daerah Pelabuhan Dermaga 2 Kota Tegal. Pengambilan sample (contoh) dilakukan 4-6 hari per minggu selama 4 bulan pada siang hari mulai tanggal 23 Maret 2009 Juni 2009. Data yang diambil, ketinggian naik atau surutnya air laut pada tiang pancang yang sudah ada di Pelabuhan Dermaga 2 Kota Tegal. Gambar 1-1 Gambar 1-2 Palm, pengukur ketinggian pasut Pelabuhan Dermaga 2 Kota Tegal 5
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertian Pasut menurut beberapa Pakar Dadang Kurniadi Mihardja, 1982, Oseanografi, ITB : Pasang surut (pasut) yang ditimbulkan oleh matahari lebih kecil ½ bila dibandingkan dengan pasut yang diakibatkan oleh Bulan. Walaupun massa Matahari lebih besar, tetapi karena jaraknya relatif jauh, sehingga efeknya agak kecil. Hal yang sama, gaya pembangkit pasut oleh planet lain atau bintang relatif kecil. Dengan demikian gaya pembangkit pasut yang utama adalah Bulan dan Matahari. Christian tobing, Sinar Harapan, Senin 16 Juli 2001 : Dengan luas perairan hampir 60% dari total luas wilayah sebesar 1.929.317 km2, Indonesia harusnya bisa menerapkan teknologi alternatif pasang surut air laut. Apalagi dengan bentangan Timur ke Barat sepanjang 5.150 km dan bentangan Utara ke Selatan 1.930 km telah mendudukan Indonesia sebagai negara dengan garis pantai terpanjang di dunia. Pada musim hujan, angin umumnya bergerak dari Utara Barat Laut dengan kandungan uap air dari Laut Cina Selatan dan Teluk Benggala. Di musim Barat, gelombang air laut naik dari biasanya di sekitar Pulau Jawa. Fenomena alamiah ini mempermudah pembuatan teknik pasang surut tersebut. Untung Sumotarto, Jurnal Saint dan Teknologi BPPT, 2007 : Pasang surut adalah perubahan atau perbedaan permukaan air laut sepanjang waktu yang diakibatkan karena gaya gravitasi (gaya tarik) bulan dan matahari serta karena gerakan revolusi bumi. Bulan dan matahari keduanya memberikan gaya gravitasi tarikan terhadap bumi yang besarnya tergantung kepada besarnya masa benda yang saling tarik menarik tersebut. Bulan memberikan gaya tarik (gravitasi) yang lebih besar dibanding matahari. Hal ini disebabkan karena walaupun masa bulan lebih kecil dari matahari, tetapi posisinya lebih dekat ke bumi. Gaya-gaya ini mengakibatkan air laut, yang menyusun 71% permukaan bumi, menggelembung pada sumbu yang menghadap ke bulan. Pasang surut terbentuk karena rotasi bumi yang berada di bawah muka air yang menggelembung ini, yang mengakibatkan kenaikan dan penurunan permukaan laut di wilayah pesisir secara periodik. Gaya 6
tarik gravitasi juga memiliki efek yang sama namun dengan derajat yang lebih kecil. Daerah-daerah pesisir mengalami dua kali pasang dan dua kali surut selama periode sedikit di atas 24 jam. Perubahan pasang surut permukaan air laut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Sumber energi pasang surut bersifat bukan saja dapat diperbaharui (renewable) tetapi juga tidak menghasilkan polusi (environmentaly friendly) sebagaimana energi air (hydro). Mengingat sumberdaya energi hidrokarbon Indonesia akan terus menyurut dan bahkan habis di suatu saat, perlu sejak dini dilakukan eksplorasi dan pengkajian pemanfaatan energi pasang surut mengingat posisi negara Indonesia yang dikelilingi lautan dengan potensi energi pasang surut cukup besar. Thicon Gunawan, Majari Magazine, 17 Januari 2008 : Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya; dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energi dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkiran (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listriknya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak. Departemen Komunikasi dan Informatika Republik Indonesia, Jakarta, 22/5/2007 (Kominfo-Newsroom) : Kepala Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Sri Woro B Harjiono mengemukakan, naiknya tinggi muka laut yang terjadi pada 17 dan 18 Mei 2007 lalu adalah akibat tiga fenomena alam yang memberi pengaruh secara bersamaan. Ketiga fenomena alam itu meliputi adanya Swell (alun) yang berasal dari Samudera Hindia sebelah barat Australia, fenomena astronomi yaitu adanya gaya tarik antara matahari dan bulan terhadap bumi, serta pengaruh gelombang Kelvin. Heron Subakti, 2007, blog at wordpress.com : Pasang surut laut merupakan suatu fenomena pergerakan naik turunnya permukaan air laut secara berkala yang diakibatkan oleh kombinasi gaya gravitas dan gaya tarik menarik dari bendabenda astronomi terutama oleh matahari, bumi dan bulan. Pengaruh benda angkasa lainnya dapat diabaikan karena jaraknya lebih jauh atau ukurannya lebih kecil. Faktor non astronomi yang mempengaruhi pasut terutama di perairan semi tertutup seperti teluk adalah bentuk garis pantai dan topografi dasar perairan. 7
Puncak gelombang disebut pasang tinggi dan lembah gelombang disebut pasang rendah. Perbedaan vertikal antara pasang tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang surut (tidak range). Periode pasang surut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Harga periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit. Pasang purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah. Pasang surut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama. Pasang perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang rendah dan pasang rendah yang tinggi. Pasang surut perbani ini terjadi pada saat bulan ¼ dan ¾. 2.2 Karakteristik Sistem Bumi-Bulan-Matahari Pasang surut terjadi disebabkan gaya tarik menarik antara matahari dan bumi, bumi dan bulan, serta matahari-bulan dan bumi. Gaya tarik menarik antara bumi dan planet lainnya kecil, sehingga bisa diabaikan. Gerakan-gerakan yang penting dalam sistem matahari-bumi-bulan adalah revolusi dari bumi mengitari matahari dan revolusi bulan mengelilingi bumi. Bidang dimana bumi mengitari matahari disebut bidang ecliptic, sumbu rotasi bumi membuat sudut dengan bidang Ecliptic ini sebesar 66 1 20. Orbit sistem bumi-bulan mengelilingi matahari adalah berbentuk Ellipse dengan eksentrisitasnya 0,017, dan matahari terletak pada salah satu fokus dari Ellipse tersebut. Posisi bulan yang terdekat dengan bumi disebut perigee, dan terjauh disebut Apogee. Jarak terdekat antara bumimatahari disebut perihelion dan terjauh disebut Aphelion. 8
Gambar 2.1 Lintasan Edar Planet-planet Kecepatan gerak panet dalam menempuh lintasan revolusinya tidak selalu tetap. Pada saat dekat titik perihelium (perihelion) mempunyai kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan denan pada saat planet tersebut didekat titik aphelium (Aphelion). Hukum Keppler Hukum Keppler ada tiga yaitu : (1) Lintasan planet berbentuk elips dengan matahari sebagai salah satu titik apinya (lihat gambar 1). (2) Garis penghubung planet matahari menyapu luas yang sama dalam waktu yang sama. Gambar 2.2 Waktu Edar Planet Luas MAB = Luas MCD = Luas MEF. Waktu A B = waktu C D = waktu E F (3) Pangkat dua periode planet mengelilingi matahari sebanding dengan pangkat tiga jarak rata-ratanya ke matahari 9
T 2 a 3 T = Periode planet mengelilingi matahari = kala revolusi planet a = Jarak rata-rata planet dari matahari 2.3 Gaya Gravitasi Gaya gravitasi adalah gaya tarik yang bekerja antara dua benda yang bermassa. M. m F G (2.1) 2 r F = gaya gravitasi (N) M = massa matahari (kg) m = massa planet (kg) r = jarak kedua benda (m) G = konstanta gravitasi umum = 6,67 x 10-11 Nm 2 /kg 2. Jarak rata-rata antara pusat massa bumi dengan pusat massa matahari : r BM = 92.830.000 mil = 1.609 x 92.830.000 km = 149.363.470 km Bumi mempunyai massa (m) : m = 4,1 x 10 23 slug = 14,59 x 4,1 x 10 23 =59,819 x 10 23 kg Ratio massa matahari dan massa bumi (m) : M 3,28x10 m Jarak rata-rata bumi-bulan : r BB 5 = 238.862 mil = 1,609 x 238.862 = 384.328,958 km = 384.328.958 m Ratio massa bulan (m bl ) dan massa bumi (m) : m bl m 1 85 Untuk menerapkannya dalam sistem Bumi-Bulan-Matahari, kita akan meninjau sistem itu menjadi dua sistem, yaitu sistem Bumi-Bulan dan sistem Bumi-Matahari. 10
Sistem Bumi-Bulan Pada gambar 2.3 dilukiskan : M = massa bumi m = massa bulan Gambar 2.3 Sistem Bumi-Bulan = kecepatan sudut dari system bumi-bulan pada sumbu bersama. r = jarat pusat bumi pusat bulan r m = jarak pusat bulan sumbu bersama r e = jarak pusat bumi sumbu bersama r r e r m (2.2) Pada sistem Bumi-Bulan, dimana Bumi dianggap tidak berotasi pada sumbunya, tetapi mengadakan putaran (revolusi) pada sumbu putaran bersama Bumi-Bulan. Sistem Bumi-Bulan dalam keadaan setimbang, gaya-gaya yang bekerja pada sistem itu adalah gaya tarik menarik dan gaya sentrifugal pada sumbu bersama. Keseimbangan gaya yang terjadi di Bumi adalah : 2 M. m M.. r e G 2 r (2.3) Keseimbangan gaya yang terjadi di Bulan adalah : 2 M. m m.. r m G 2 r (2.4) Dari persamaan (2.2), (2.3) dan (2,4) diperoleh : r e r M 1 m (2.5) 11
T 2 2 r 3 M Gm(1 m ) (2.6) T = periode revolusi (putaran) dari bumi dan bulan mengelilingi sumbu bersamanya. Apabila harga-harga r, G, M dan m dimasukkan ke dalam persamaan (2.6), maka diperoleh harga T 37,3 hari. Hal ini sesuai dengan perode hasil obsevasi 27,32 hari. Keadaan sistem Bumi-Bulan mengadakan revolusi terhadap sumbunya dan Bumi dianggap tidak berotasi pada ½ T revolusi, dilukiskan pada gambar 2.4. Kondisi Bumi yang tidak berotasi dan hanya berevolusi, menyebabkan tiap titik di Bumi berevolusi pada suatu lingkaran dengan jari-jari r e. Gambar 2.4 Orbit Bulan dan Bumi yang tidak berotasi 2.4 Gaya Pembangkit Pasang Surut Gaya yang bekerja pada suatu massa air di permukaan Bumi adalah gaya tarik Bulan, gaya gravitasi Bumi dan gaya sentrifugal pada sumbu revolusi bersama, dilukiskan pada gambar 2.5. 12
Gambar 2.5 Gaya yang bekerja pada satu unit massa air di permukaan Bumi. f c = gaya sentrifugal, yang diakibatkan Bumi-Bulan berevolusi, yang arahnya menjauhi Bulan dan sejajar dengan garis yang menghubungkan pusat Bumi- Bulan. f. (2.7) 2 c r e Dari persamaan (2.3) diperoleh : m f c G (2.8) 2 r f a = gaya tarik Bulan pada satu unit massa air di permukaan Bumi. m f a G (2.9) 2 S S = jarak dari partikel air ke pusat massa Bulan. f g = gaya tarik Bumi pada satu unit massa partikel air adalah sama dengan percepatan gravitasi g. f g = g (2.10) Gaya tarik gravitasi Bumi pada satu satuan massa air di permukaan Bumi (g) : M g G (2.11) 2 r a 2 ra G g (2.12) M Dari persamaan (2.8) dan (2.12) diperoleh : 2 m ra f c g (2.13) M r 13
Dari persamaan (2.9) dan (2.12) didapat : 2 m ra f a g (2.14) M S Jumlah gaya-gaya tersebut pada persamaan (2.13), (2.14) dan (2.10) pada komponen radial (normal) dan tangensial seperti pada gambar 2.5 adalah : Pada komponen normal : F r f g f c. cos f.cos( ) a F r m 2 cos( ) cos g g. ra 2 M S r 2 Pada komponen tangensial : F f c. sin f.sin( ) c (2.15) m 2 sin sin( ) F g. ra 2 2 M r S (2.16) Persamaan (2.15) dan (2.16) dapat disederhanakan bentuknya dengan menguraikan suku-suku yang terakhir dalam tanda kurung dan suku-suku yang tingkat lebih tinggi dari berikut ini : 2 r a diabaikan. Pendekatan tersebut menghasilkan r 3 g m ra Fr g.1 3.cos 2 (2.17) 2 M r 1 Harga suku kedua dari persamaan (2.17) dapat diabaikan karena ordenya 1000 dari suku pertamanya, sehingga gaya normalnya menjadi : F r g (2.18) Gaya tangensialnya : 3 m ra F g.sin 2 2 M r 3 2.5 Permukaan Pasang Surut Seimbang (2.19) Bentuk equilibrium dari permukaan air di bawah sistem gaya seperti dinyatakan dalam persamaan (2.18) dan (2.19) dapat dinyatakan sebagai resultante dari gaya lokal. 14
Gambar 2.6 Permukaan air equilibrium di bawah pengaruh gaya pembangkit Pasang surut. Dari gambar 2.6 diperoleh hubungan : dh dx dh F (2.20) r. d a F r Untuk menentukan permukaan seimbang (equilibrium surface), h, kita harus mengintergralkan persamaan (2.20) dan memasukkan persamaan (2.18) dan (2.19) ke persamaan (2.20), sehingga diperoleh : 3 ra m ra h (3cos 2 C) (2.21) 4 M r C adalah konstanta integral, dan ditentukan C = 1. Harga C = 1 diperoleh dari kenyataan bahwa jumlah air, sebelum dan sesudah perubahan adalah tetap atau hukum kekekalan volume air, sehingga persamaan (2.21) menjadi : ra h 4 m M ra r 3 (3cos 2 1) (2.22) Persamaan (2.22) menyatakan bola yang pipih dengan sumbu panjangnya mengarah ke Bulan. 15
Gambar 2.7 Permukaan air seimbang (Equilibrium Water Surface) menurut sistem Bumi-Bulan Permukaan air setimbang di atas berdasarkan hipotesa bahwa permukaan tersebut tetap tak bergerak terhadap rotasi Bumi dan pengamat menjelajah sepanjang garis lintang yang tetap. Anggapan-anggapan lain yang dilakukan adalah bahwa Bumi ditutupi air seluruhnya yang cukup tebal, dan rapat massa bumi homogen. 2.6 Perbandingan Gaya Pasang Surut Bulan dan Matahari Teori equilibrium yang dibahas dimuka adalah untuk kasus Bumi-Bulan. Simpangan dari pasang surut (pasut) seimbang (equilibrium tide) untuk satu gaya pembangkit pasut adalah berbentuk ellipse. Teori equilibrium ini bisa diterapkan untuk sistem Bumi-Matahari, dengan mengganti besaran massa dan jarak pada persamaan (2.22). Kalau kita bandingkan magnitude pasut relatif yang disebabkan Bulan dan Matahari, diperoleh : h h s m M M s m r r m s 3 h s = simpangan pasut disebabkan oleh Matahari. (2.23) h m = simpangan pasut disebabkan oleh Bulan. r m = jarak Bumi-Bulan r s = jarak Bumi-Matahari M s = massa Matahari M m = massa Bulan 16
Jika harga-harga dari massa dan jarak tersebut dimasukkan ke dalam persamaan (2.23), didapat : h h h h s m s m 3,28x10 1 85 0,46 5 2,39x10 928x10 5 5 3 0,457 (2.24) Persamaan (2.24) menyatakan bahwa pasut yang ditimbulkan oleh matahari lebih kecil ½ bila dibandingkan dengan pasut yang diakibatkan oleh Bulan. Walaupun massa Matahari lebih besar, tetapi karena jaraknya relatif jauh, sehingga efeknya agak kecil. Hal yang sama, gaya pembangkit pasut oleh planet lain atau bintang relatif kecil. Dengan demikian gaya pembangkit pasut yang utama adalah Bulan dan Matahari. 17
BAB 3 TUJUAN DAN MANFAAT PENELITIAN 3.1 Mempelajari Gejala Alam (Scietific Interest) 3.1.1 pasang surut Pasang surut laut adalah gelombang yang dibangkitkan oleh adanya interaksi antara laut, matahari dan bulan. Puncak gelombang disebut pasang tinggi dan lembah gelombang disebut pasang redah. Perbedaan vertical antara pasang tinggi dan pasang rendah disebut rentang pasang surut. Periode pasang surut adalah waktu antara puncak atau lembah gelombang ke puncak atau lembah gelombang berikutnya. Panjang periode pasang surut bervariasi antara 12 jam 25 menit hingga 24 jam 50 menit. Tipe pasang surut Terdapat tiga tipe dasar pasang surut yang didasarkan pada periode dan keteraturanya: 1. Pasang surut harian (diurnal tides) Jika suatu perairan mengalami satu kali pasang dan satu kali surut dalam satu hari. 2. Tengah harian (seni diurnal tides) Jika terjadi dua kali pasang dan dua kali surut dalam sehari. 3. Campuran (mixed tides) Merupakan peralihan anatara tipe tunggal dan ganda. 3.1.2 Penyebab pasang surut Dalam sebulan, variasi harian dari rentang pasang surut berubah secaa sistematis terhadap siklus bulan. Rentang pasang surut juga bergantung pada bentuk perairan dan konfigurasi lantai samudera. Pasang suru laut merupakan hasil dari gaya tarik gravitasi dan efek sentrifugal. Efek sentrifugal adalah dorongan ke arah luar pusat rotasi. Gravitasi berfariasi secara langsung dengan masa tetapi berbanding terbalik terhadap jarak. Meskipun ukuran bulan lebih kecil dari matahari, namun gaya tarik gravitasi bulan lebih 18
besar dari pada gaya tarik matahari dalam membangitkan pasang surut laut karena jarak bulan lebih dejat dari jarak matahari ke bumi. Gaya tarik gravitasi menarik air laut kea rah bulanmatahari menghasilkan dua tonjolan pasang surut gravitasional dilaut. Lintang dari tonjolan pasang surut ditentukan oleh deklinasi, sudut antara sumbu rotasi bumi dan bidang orbital bulan dan matahari. Pasang surut purnama (spring tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari berada dalam suatu garis lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang sangat tinggi dan pasang rendah yang sangat rendah. Pasang surut purnama ini terjadi pada saat bulan baru dan bulan purnama. Pasang surut perbani (neap tide) terjadi ketika bumi, bulan dan matahari membentuk sudut tegak lurus. Pada saat itu akan dihasilkan pasang tinggi yang rendah yg tinggi. Pasang suryt perbani ini terjadi pada saat bula seperempat dan tigaperempat. 3.2 Hydraulic Engineering Untuk memelajari kondisi pasang surut bagi keperluan bangunan dan operasioperasi di pantai atau lepas pantai. Sifat pasang surut periodic dan dapat diramalkan. Untuk dapat meramalkan pasang surut, diperlukan data amplitudo dan beda fasa dari masing-masing komponen pembangkit pasang surut. Seperti telah disebut diatas, komponen-komponen utama pasang surut terdiri dari komponen tengah harian dan harian. Namu demikian, karena interaksinya dengan bentuk (mortofologi) panai, superposisi antar komponen pasang surut utama, dan factorfaktor lainya akan mengakibatkan terbentuknya komponen-komponen pasang surut yang baru. 3.3 Navigation (Navigasi) Pengetahuan tentang pasang surut sangat diperlukan dalam transportasi laut, kegiatan di pelabuhan. Karena sifat pasang surut yang periodic, maka ia dapat diramalkan. Untuk memperkirakan atau meramalkan tinggi muka air dan kekuatan serta arah arusnya. Dalam keperluan navigasi di bawah ini, disajikan cuplikan informasi dari departemen komunikasidan informatika republic Indonesia, tanggal 19
22 mei 2007: kenaikan tiggi mika laut akibat fenomena alam, siuraikan sebagai berikut : Jakarta, 22/5/2007 (Kominfo-Newsroom) Kepala Badan Meteorologi dan Geofisika (BMG) Sri Woro B Harjiono mengemukakan, naiknya tinggi muka laut yang terjadi pada 17 dan 18 Mei 2007 lalu adalah akibat tiga fenomena alam yang member pengaruh secara bersamaan. Ketiga fenomena alam itu meliputi adanya Sweel (alun) yang berasal dari Samudera Hindia sebelah barat Australia, fenomena astronomi yaitu adanya gaya tarik antara matahari dan bulan terhadap bumi, serta pengaruh gelombang Kelvin. fenomena alam tersebut mengakibatkan naiknya tinggi muka laut di sebagian wilayah Indonesia, mulai dari Banda Aceh, sepanjang pantai barat Sumatera, pantai selatan Jawa sampai dengan Nusa Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur, Kata Kepala BMG Sri Woro B Harijono, di Jakarta, Selasa (22/5). Analisis BMG yang menggunakan data hasil analisis model Arpege dan Windwaves-05 menunjukkan adanya Sweel (Alun) yang berasal dari Samudera Hindia sebelah barat Australia, sehingga mempengaruhi tinggi gelombang di perairan Indonesia. Sementara berdasarkan hasil pengamatan pasang surut dari Bakosurtanal menyebutkan, di sepanjang Samudera Hindia pola pasang yang tinggi. Pola ini sesuai dengan hasil prediksi astronomis bahwa pada 17 Mei 2007 terjadi kedudukan matahari, bumi dan bulan berada dalam satu garis lurus. Kondisi tersebut mengakibatkan gaya tarik menarik ketiga benda planet tersebut menguat dan menyebabkan air laut tertarik yang disebut dengan air pasang. Amplitudo pasang surut di Samudera Hindia normalnya adalah sekitar 2 meter, yang mengakibatkan posisi segaris ini terjadi penambahan ketinggian sekitar 2 meter. Sedangkan hasil kajian BPPT menyebutkan, gelombang Kelvin merupakan fenomena yang muncul empat kali dalam setahun, terutama terjadi pada musim peralihan, yakni pada Mei-Juni dan Nopember-Desember. Namun, pada musim peralihan Mei-Jini biasanya lebih kuat. Ketiga fenomena tersebut terjadi secara bersamaan, sehingga mengakibatkan kenaikan tinggi muka laut hingga 6-7 meter. Jika ditinjau dari posisi bulan dan bumi, dimana posisi bumi-bulan dan matahari sudah tidak lagi satu garis, maka mengakibatkan ketinggian muka laut akan 20
menurun. Saat ini gelombang Kelvin sudah menjalar hingga wilayah selat Makassar, dengan demikian pengruh gelombang Kelvin untuk pantai barat sumatera, pantai selatan Jawa, Bali, Nusa Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur sudah menurun. Dalam lima hari ke depan wilayah-wilayah yang masih dapat terkena pengaruh gelombang Kelvin adalah Laut Jawa, Perairan Kalimantan Timur dan sisi barat Selat Makassar. Apabila energinya masih ada, gelombang Kelvin dapat mencapai Palu (Sulawesi Tengah) hingga utara Sulawesi. Berdasarkan hasil analisis tersebut, maka pengaruh angin terhadap gelombang dalam lima hari ke depan, menurut BMG, diprediksi tinggi gelombang di wilayah perairan sebelah barat Sumatera, selatan Jawa, Bali Nusa Tenggara Barat sampai Nusa Tenggara Timur sudah menurun disbanding tinggi gelombang pada 17 hingga 20 Mei 2007, yakni 2-3 meter yang dinyatakan 1 meter lebih tinggi dari rata-rata normalnya (T.hsn/toeb/b) 3.4 Manfaat Penelitian 3.4.1 Energi Pasang Surut Berikut ini adalah informasi manfaat energy pasang surut dari MAJARI MAGAZINE, Rabu, 11 Maret 2009 : Pasang surut menggerakkan air dalam jumlah besar setiap harinya; dan pemanfaatannya dapat menghasilkan energy dalam jumlah yang cukup besar. Dalam sehari bisa terjadi hingga dua kali siklus pasang surut. Oleh karena waktu siklus bisa diperkirakan (kurang lebih setiap 12,5 jam sekali), suplai listrikya pun relatif lebih dapat diandalkan daripada pembangkit listrik bertenaga ombak. Namun demikian, menurut situs darvill.clara.net, hanya terdapat sekitar 20 tempat di dunia yang telah diidentifikasi sebagai tempat yang cocok untuk pembangunan pembangkit listrik bertenaga pasang surut ombak. Pada dasarnya ada dua metodologi untuk memanfaatkan energy pasang surut : 21
Gambar 3-1 Gambar 3-2 Gambar 3-1 Ombak masuk ke dalam muara sungai ketika terjadi pasang naik air laut. Gambar 3-2 Ketika surut, air mengalir keluar dari dam menuju laut sambil memutar turbin. 1) Dam pasang surut (tidal barrages) Cara ini serupa seperti pembangkitan listrik secara hidro-elektrik yang terdapat di dam/waduk penampungan air sungai. Hanya saja, dam yang dibangun untuk memanfaatkan siklus pasang surut jauh lebih besar daripada dam air sungai pada umumnya. Dam ini biasanya dibangun di muara sungai dimana terjadi pertemuan antara air sungai dengan air laut. Ketika ombak masuk dan keluar (terjadi pasang atau surut), air mengalir melalui terowongan yang terdapat di dam. Aliran masuk dan keluarnya ombak dapat dimanfaatkan untuk memutar turbin. (lihat gambar 3-1 dan 3-2) Gambar 3-3 PLTPs La Rance, Brittany, Perancis Gambar atas menampilkan airan air dari kiri ke kanan. Gambar sebelah kiri bawah menampilkan proyek dam ketika masih dalam masa konstruksi. Gambar kanan 22
menampilkan proses perakitan turbin dan baling-balingnya. Photo credit : Popular Mechanics, December 1997. Pembangkit listrik tenaga pasang surut (PLTPs) terbesar di dunia terdapat di muara sungai Rance di sebelah utara Perancis. Pembangkit listrik ini dibangun pada tahun 1966 dan berkapasitas 240 MW. PLTPs La Rance didesain dengan teknologi canggih dan beroperasi secara otomatis, sehingga hanya membutuhkan dua orang saja untuk pengoperasian pada akhir pecan dan malam hari. PLTPs terbesar kedua di dunia terletak di Annapolis, Nova Scotia, Kanada dengan kapasitas hanya 16 MW. Kekurangan terbesar dari pembangkit listrik tenaga pasang surut adalah mereka hanya dapat menghasilkan listrik selama ombak mengalir masuk (pasang) ataupun mengalir keluar (surut), yang terjadi hanya selama kurang lebih 10 jam per harinya. Namun, karena waktu operasinya dapat diperkirakan, maka ketika PLTPs tidak aktif, dapat digunakan pembangkit listrik lainnya untuk sementara waktu hingga terjadi pasang surut lagi. 2) Turbin lepas pantai (offshore turbines) Pilihan lainnya ialah menggunakan turbin lepas pantai yang lebih meyerupai pembangkit listrik tenaga angin versi bawah laut. Keunggulannya dibandingkan metode pertama yaitu : lebih murah biaya instalasinya, dampak lingkungan yang relatif lebih kecil daripada pembangunan dam, dan persyaratan lokasinya pun lebih mudah sehingga dapat dipasang di lebih banyak tempat. Beberapa perusahaan yang mengembangkan teknologi turbin lepas pantai adalah : Blue Energy dari Kanada, Swan Turbines (ST) dari Inggris, dan Marine Current Turbines (MCT) dari Inggris. Gambar hasil rekaan tiga dimensi dari ketiga jenis turbin tersebut ditampilkan dalam Gambar 3-4. 23
Gambar 3-4 Bermacam-macam jenis turbin lepas pantai yang digerakkan oleh arus pasang surut Gambar sebelah kiri (1) : Seagen Tidal Turbines buatan MCT. Gambar tengah (2) : Tidal Stream Turbines buatan Swan Turbines. Gambar kanan atas (3) : Davis Hydro Turbines dari Blue Energy. Gambar kanan bawah (4) : Skema komponen Davis Hydro Turbines milik Blue Energy. Picture credit : (1) marinetrubines.com, (2) swanturbines.co.uk, (3) & (4) bluenergy.com. Teknologi MCT bekerja seperti pembangkit listrik tenaga angin yang dibenamkan di bawah laut. Dua buah baling dengan diameter 15-20 meter memutar rotor yang menggerakkan generator yang terhubung kepada sebuah kotak gir (gearbox). Kedua baling tersebut dipasangkan pada sebuah sayap yang membentang horizontal dari sebuah batang silinder yang diborkan ke dasar laut. Trubin tersebut akan mampu menghasilkan 750-1500 kw per unitnya, dan dapat disusun dalam barisan-barisan sehingga menjadi lading pembangkit listrik. Demi menjaga agar ikan dan makhluk lainnya tidak terluka oleh alat ini, kecepatan rotor diatur antara 10-20 rpm (sebagai perbandingan saja, kecepatan baling-baling kapal laut bisa berkisar hingga sepuluh kalinya ) Dibandingkan dengan MCT dan jenis turbin lainnya, desain Swan Turbines memiliki beberapa perbedaan, yaitu : baling-balingnya langsung terhubung dengan generator listrik tanpa melalui kotak gir. Ini lebih efisien dan mengurangi kemungkinan terjadinya kesalahan teknik pada alat. Perbedaan kedua yaitu, daripada melakukan pemboran turbin ke dasara laut ST menggunakan pemberat 24
secara gravitasi (berupa balok beton) untuk menahan trubin tetap di dasar laut. Adapun satu-satunya perbedaan mencolok dari Davis Hydro Turbines milik Blue Energy adalah poros baling-balingnya yang vertical (vertical-axis turbines). Turbin ini juga dipasangkan di dasar laut menggunakan beton dan dapat disusun dalam satu baris bertumpuk membentuk pagar pasang surut (tidal fence) untuk mencukupi kebutuhan listrik dalam skala besar. Berikut ini disajikan secara ringkas kelebihan dan kekurangan dari pembangkit listrik tenaga pasang surut : Kelebihan : Setelah dibangun, energy pasang surut dapat diperoleh secara gratis. Tidak menghasilkan gas rumah kaca ataupun limbah lainnya Tidak membutuhkan bahan bakar Biaya operasi rendah Produksi listrik stabil Pasang surut air laut dapat diprediksi Turbin lepas pantai memiliki biaya instalasi rendah dan tidak menimbulkan dampak lingkungan yang besar Kekurangan : Sebuah dam yang menutupi muara sungai memiliki biaya pembangunan yang sangat mahal, dan meliputi area yang sangat luas sehingga merubah ekosistem lingkungan baik kea rah hulu maupun hilir hingga berkilokilometer. Hanya dapat mensuplai energy kurang lebih 10 jam setiap harinya, ketika ombak bergerak masuk ataupun keluar. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia, V5. N5, Agustus 2003, hal. 85-93/Humas-BPPT/ANY Perubahan pasang surut permukaan air laut dapat dimanfaatkan sebagai sumber energy. Sumber energy pasang surut bersifat bukan saja dapat diperbaharui (renewable) tetapi juga tidak menghasilkan polusi (environmentaly friendly) sebagaimana energy air (hydro). Mengingat sumberdaya energy hidrokarbon Indonesia akan terus menyurut dan bahkan habis di suatu saat, perlu sejak dini dilakukan eksplorasi dan pengkajian pemanfaatan energy pasang surut mengingat 25
posisi Negara Indonesia yang dikelilingi lautan dengan potensi energy pasang surut cukup besar. 3.4.2 Memanfaatkan Pasang Surut Air Laut Menggagas energy alternative, Memanfaatkan Pasang Surut Air Laut dari Harian Umum SINAR HARAPAN, Senin, 16 Juli 2001 : Cadangan minyak bumi, gas alam dan batu bara akan habis dalam waktu dekat karena eksploitasi dilakukan tanpa perhitungan dan control yang jelas. Lalu, energy alternative apa yang bisa digunakan? Sejumlah pihak muncul dengan ide tenaga pasang surut ait laut. Memang bukan teknologi baru, bahkan tergolong teknik paling tua yang pernah dipikirkan manusia. Namun, jenis teknologi ini ramah lingkungan dan tidak mempunyai ekses negative. Dan yang terpenting, alam memberikannya secara gratis. Sekitar seratus tahun lalu, sejumlah skema percobaan telah dilakukan.akan tetapi tak ada satu pun yang cukup berharga untuk dikembangkan. Para ahli teknik menyadari hanya ada beberapa pantai di dunia yang mempunyai perbedaan tinggi rendah pasang surut yang signifikan. Dengan perbedaan itu, sebuah pusat tenaga pasang surut baru dapat dipergunakan seefisien mungkin. Salah satunya, di kuala Murmansk di Laut Barents, sebuah pelabuhan bebas es milik Rusia. Negeri Belanda mempunyai sejumlah tempat yang memungkinkan berdirinya pusat tenaga pasang surut. Hanya saja masih diperlukan pengerukan tanah dasar laut dalam jumlah besar. Tempat lain adalah perbatasan Amerika dan Kanada. Tepatnya di Teluk Funday. Awalnya, pekerjaan proyek ini terkenal dengan New Deal -nya Roosevelt. Tetapi saying, proyek itu tidak dilanjutkan. Proyek pembangunan pusat listrik tenaga pasang surut yang pertama, terdapat di kuala Rance, antara St Maro dan Dinard, Brittany, Perancis. Secara resmi, proyek ini dibuka oleh presiden Perancis, Jenderal De Gaulle, bulan November 1956. Pelaksanaan proyek mercusuar ini bertujuan untuk memasok kebutuhan energy. Karena semasa Perang Dunia II, konsumsi listrik Perancis bertambah dua kali lipat. Perbedaan tinggi rendah permukaan air laut diperlukan 13,5 m. Sedangkan debit air laut minimum 14.000 m3/detik. Pusat listrik Rance mempunyai kapasitas 26
energy lebih dari 500.000 Megawatt per tahun. Cukup untuk memasok sebuah kota industri, berpenduduk 250.000 jiwa. Kesuksesan Perancis ternyata diikuti Rusia. Pada tahun 1963, sebuah model pabrik kecil dibangun di dekat Murmansk. Tepatnya di semenanjung Kola. Kapasitas energy yang dihasilkan sebesar 1.200 kilowatt. Rusia mengembangkan teknologi tersendiri, disesuaikan dengan kondisi alamya. Sebuah kolam yang dalam dihubungkan ke laut melalui kanal selebar 30 m. Penemuan ini, dijadikan acuan untuk membuat pusat listrik yang lebih besar di Murmansk. Analogi dari teknologi ini juga diterapkan di belahan dunia yang lain. Ada dua lusin tempat di seluruh dunia. Mulai dari teluk Funlay (Kanada), Shanghai (RRC), Rangoon (Myanmar), Abijan (Afrika Barat), Seoul (Korea Selatan), jalur Magellan (Amerika Serikat). Begitu pula di Inggris Raya, pengembangan pusat listrik pasang surut juga terdapat di sana. Sebuah bendungan dibangun di seberang kuala Severn menuju kanal Bristol. Kapasitas energy yang mampu dihasilkan sebesar 4.000 Megawatt. Penerapan di Indonesia Dengan luas perairan hampir 60% dari total luas wilayah sebesar 1.929.317 km2, Indonesia harusnya bisa merapkan teknologi alternative ini. Apalagi dengan bentangan Timur ke Barat sepanjang 5.150 km dan bentangan Utara ke Selatan 1.930 km telah mendudukkan Indonesia sebagai Negara dengan garis pantai terpanjang di dunia. Pada musim hujan, angin umumnya bergerak dari Utara Barat Laut dengan kandungan uap air dari Laut Cina Selatan dan Teluk Benggala. Di musim Barat, gelombang air laut naik dari biasanya di sekitar Pulau Jawa. Fenomena alamiah ini mempermudah pembuatan teknik pasang surut tersebut. Penerapannya di Indonesia bukanlah sesuatu yang mustahil. Tapi perlu ada masterplan yang jelas untuk mewujudkannya. Karena ini dapat menjadi sumber energy alternative potensial. Apalagi proses pembuatannya tidak merusak alam, melainkan ramah lingkungan. 27
Tetapi sebelumnya, harus dilakukan sebuah riset yang berguna untuk mengukur kedalaman sepanjang garis pantai Indonesia. Sehingga dapat ditentukan di daerah mana saja yang layak. Bangsa Indonesia seharusnya menyadari bahwa alam menyediakan semua yang dibutuhkan. Hanya perlu kerja keras dan kebijakan yang memperhatikan sumber daya alam yang terbatas. Sehingga kita tidak ikutikutan terseret dalam ketakutan krisis energy. (SH/Christian tobing). 28
BAB 4 METODE PENELITIAN 4.1 Metode Gaya Gravitasi Metode penelitian yang digunakan adalah metode gaya gravitasi dari hukum Newton tentang gravitasi yaitu gaya tarik menarik antara dua benda yang bermassa, dalam hal ini antara massa Bumi dan massa Bulan serta massa Bumi dan massa Matahari. Secara teori berdasarkan gaya pembangkit pasang surut antara massa Bumi dan massa Bulan, diperoleh ketinggian pasut adalah sebagai berikut: ra h 4 m M ra r 3 (3cos 2 1) r = jarak pusat Bumi pusat Bulan Jarak rata-rata bumi bulan : r = 238.862 mil = 1,609 x 238.862 = 384.328,958 km = 384.328.958 m Jarak rata-rata dari inti Bumi ke permukaan Bumi : r a = 6371 km = 6371000 m Bumi mempunyai massa (M) : M = 4,1 x 10 23 slug = 14,59 x 4,1 x 10 23 =59,819 x 10 23 kg Ratio massa bulan (m) dan massa bumi ( M ) : m M Secara teori berdasarkan gaya pembangkit pasang surut antara massa Bumi dan massa Matahari, diperoleh ketinggian pasut : h h s m 1 85 0,46 h 0,46. s h m h s = ketinggian pasang surut laut akibat tarikan dari Matahari. h m = ketinggian pasang surut akibat tarikan Bulan. 29
4.2 Pengamatan Pasang Surut Air Laut di Pantai Pelabuhan Tahapanan selanjutnya pengamatan pasut, yaitu memperhatikan naik atau turunnya perubahan massa air yang mengenai tiang pancang berskala satuan meter yang ditempatkan di pantai Tegal dengan titik acuan mean sea level (permukaan laut rata-rata) sebagai titik nol. Dari kedua pengamatan ketinggian pasut secara perhitungan gaya gravitasi dengan hasil pengamatan ketinggian pasut secara visual pada bulan purnama (full moon) dan bulan baru (new moon), kita bandingkan hasilnya seberapa besar penyimpangannya. Gambar 4.1 Pengamatan Pasang Surut Air Laut di Pantai Pelabuhan 30
BAB 5 HASIL DAN PEMBAHASAN 5.1 Hasil Perhitungan secara Teori Secara teori berdasarkan gaya pembangkit pasang surut, diperoleh ketinggian pasut sebagai berikut : ra h 4 m M ra r 3 (3cos 2 1) r = jarak pusat Bumi pusat Bulan Jarak rata-rata bumi bulan : r = 238.862 mil = 1,609 x 238862 = 384328,958 km = 384328958 m Jarak rata-rata dari inti Bumi ke permukaan Bumi : r a = 6371 km = 6371000 m Bumi mempunyai massa (M) : M = 4,1 x 10 23 slug = 14,59 x 4,1 x 10 23 =59,819 x 10 23 kg Ratio massa bulan (m) dan massa bumi ( M ) : m M 1 85 (5.1) Jika harga-harga tersebut kita masukkan ke persamaan (5.1), maka diperoleh hasil ketinggian pasang surut fungsi dari : 6371000 h 4 1 85. 6371000 384328958 3. 3cos 2 1 3 h 18738.235x(0,016577) x(3cos 2 1) h 0,085358446x(3cos 2 1) (5.2) Penelitian pasang surut di pantai Kota Tegal, data sampel (contoh) posisi lintang, diambil di sebelah utara kampus UPS, Jl. Halmahera Km. 1 Kota Tegal, dengan posisi Lintang Selatan (Latitgal, data sampel (contoh) posisi lintang, diambil di sebelah utara kampus UPS, Jl. Halmahera Km. 1 Kota Tegal, dengan posisi Lintang Selatan (Latitute) : 6 o 50 50,35 dan posisi Bujur Timur (Longitute) : 109 o 8 47,86. Data posisi lokasi penelitian ini diambil dari internet dengan program Google Earth pada hari Senin, 19 Mei 2008. 31
Posisi Lintang Selatan ( Latitute ): 6 o 50 50,35 50,35 =0,8392 50,8392 = 0,847319 o 6 o 50 50,35 = 6,847 o S = 2 π R S = keliling bumi; R = jari-jari bumi = 6371 km; S = 360 o 360 o = 2 x 3,14 x 6371 km 1 o 6,28x6371 360 40009,88 360 111,14 km Y = 6,847 o = 6,847 x 111,13856 km = 760,9656899 km Posisi Bujur Timur ( Longitute ) : 109 o 8 47,86 X = 109,14663 o = 12130,399 km Y 760,9656899 tg = = X 12130, 399 = 0.06273 = tg 1 (0,06273) = 3,6 o. Tempat pengambilan data sampel (contoh) menyesesuaikan lokasi yang paling mungkin, yang dapat diambil datanya, yang dapat terjangkau peneliti serta menyesuaikan peralatan yang digunakan dalam penelitian pasut ini dan biaya yang tersedia. Posisi data sample (contoh) adalah pada titik koordinat [X, Y] = [(12130,399); (760,966)] dengan nilai = 3,6 o, maka didapat ketinggian pasang surut air laut secara teori, berdasarkan gaya pembangkit pasut Bumi Bulan, h 0.085358446x(3cos 2 1) h 0.085358446x(3x0.992 1) = 0,085358446 x 3,9763 = 0,33941 m h 0.33941 meter = 33,94 cm m h m = ketinggian pasut sistem bumi-bulan. 32
Gambar 5.1 Data posisi koordinat pantai Kota Tegal, sebelah utara UPS Pada bab 2 dalam persamaan (2.24) ditunjukkan bahwa perbandingan ketinggian pasut yang ditimbulkan oleh matahari (h s ) dengan ketinggian pasut yang terjadi oleh bulan (h m ) adalah : h h s m 0,46 Berdasarkan persamaan tersebut, ketinggian pasut yang ditimbulkan oleh matahari yaitu : h s 0,46xh 0,46x33,94 = 15,61 cm m Jika kedudukan permukaan bumi dimana Kota Tegal berada pada satu garis lurus dengan bulan dan matahari, maka didapat ketinggian pasut pada saat itu adalah : h h s h m = 33,94 + 15,61 = 49,55 cm. 33
5.2 Hasil Pengamatan Pasut di Pelabuhan Dermaga 2 Kota Tegal Data hasil pengamatan pasang surut air laut secara langsung (secara visual), diambil dari tiang pancang berskala centimeter yang sudah ada, terpasang di Pelabuhan Dermaga 2 Kota Tegal. Gambar 5.2 Tiang pancang berskala centimeter di Pelabuhan Dermaga 2 Tegal Gambar 5.3 Grafik ketinggian pasut pada bulan Maret 2009 34
Gambar 5.4 Grafik ketinggian pasut pada bulan April 2009 Gambar 5.5 Grafik ketinggian pasut pada bulan Mei 2009 35
Gambar 5.6 Grafik ketinggian pasut pada bulan Juni 2009 5.3 Pembahasan Pasut 5.3.1 Matahari dan Bumi Bumi berevolusi mengelilingi matahari pada jarak rata-rata 149,6 x 10 6 km, dengan orbit berupa elip. Jarak bumi matahari yang terdekat disebut perihelion, terjadi pada tanggal 4 januari, dengan jarak bumi matahari sama dengan 91,5 juta mil. Sedangkan jarak bumi matahari yang terjauh disebut aphelion terjadi pada tanggal 5 juli, dengan jarak 94,5 juta mil. Orbit bumi terhadap matahari berbentuk elip dengan eksentrisitas (e) sangat kecil 0,017. Ini berarti orbit bumi terhadap matahari hamper berbentuk lingkaran. Eksentrisitas adalah perbandingan antara jarak dua fokus dengan diameter panjang elips. 36
Gambar 5.7 Variasi jarak Bumi Matahari (Belahan Bumi Utara) Musim Jarak Bumi Matahari Keterangan (km) 1 Januari (winter) 1 April (spring) 1 Juli (summer) 1 Oktober (fall) 147.001.000 149.501.000 152.003.000 149.501.000 Minimum Maksimum Ketinggian pasang surut sistem Bumi Matahari = 15,61 cm adalah hasil dari perhitungan persamaan (5.5) dengan jarak rata-rata Bumi Matahari. Jika kita perhatikan gambar 5.7 dan tabel 5.1, ketinggian pasang surut akibat tarikan Matahari, nilainya akan berbeda bila digunakan data jarak Bumi Matahari pada setiap keadaan gambar 5.7 dan tabel 5.1. Berdasarkan persamaan (5.1), ketinggian pasut berbanding terbalik dengan jarak bumi-matahari pangkat tiga. Hal ini berarti bahwa semakin dekat jarak bumi-matahari, maka semakin tinggi pasang surutnya. Berdasarkan tabel 5.1, jarak minimum bumi-matahari, terjadi pada bulan Januari. Ketinggian pasang surut yang diakibatkan oleh matahari, pada bulan Januari, rataratanya lebih tinggi dibandingkan bulan-bulan yang lain. Gambar 5.8 Bumi Matahari dalam musim tahunan di Belahan Bumi Utara Ketinggian pasang surut akibat gaya tarik menarik antara Bumi Matahari, secara teori di pantai Kota adalah H bm = 15,61 cm 37
Berdasarkan tabel 5.1 ketinggian tersebut bukan ketinggian maksimum, karena penelitian dilakukan pada bulan Maret, April, Mei dan Juni 2009. Ketinggian pasut maksimum akibat tarikan matahari terjadi pada bulan Januari. 5.3.2 Bumi dan Bulan Orbit sistem Bumi Matahari mengelilingi Matahari adalah berbentuk ellipse dengan eksentrisitasnya 0,017, dan Matahari terletak pada salah satu focus dari Ellipse tersebut. Posisi bulan yang terdekat dengan Bumi disebut Perigee, dan terjauh disebut Apogee. Jarak rata-rata Bumi-Bulan adalah 384.567,82 km. Bulan melakukan tiga jenis gerakan, yaitu : a. Berotasi pada porosnya b. Berevolusi mengelilingi Bumi c. Berevolusi bersama Bumi mengelilingi Matahari Revolusi Bulan mengelilingi Bumi adalah dari barat ke timur dan membutuhkan waktu selama satu bulan. Revolusi Bulan terhadap Matahari adalah sama dengan revolusi Bumi terhadap Matahari, karena Bulan selalu berada bersama Bumi. Lintasan Bulan dan revolusinya terhadap Matahari bukan berupa lintasan yang lurus. Sekali waktu Bulan berada lebih dekat ke Matahari, dibandingkan dengan Bumi. Dalam waktu lain Bulan mempunyai jarak lebih jauh ke Matahari dibandingkan dengan jarak Bumi ke Matahari. Waktu yang diperlukan oleh Bulan mengelilingi Matahari sama dengan kala revolusi Bulan terhadap Bumi yaitu selama satu bulan. Pasang surut akan terjadi bila tempat-tempat di Bumi mengalami bulan mati (Bulan mendapat sinar matahari sepenuhnya, bulan tidak tampak dari Bumi) dan bulan purnama (Bulan tampak sepenuhnya). Pasang terbesar dapat terjadi bila bulan mati atau pulan purnama, tetap tegak lurus di atas permukaan Bumi. Sedangkan surut terjadi pada tempat-tempat sebaliknya, yaitu pada permukaan Bumi dibalik terjadinya bulan mati atau bulan purnama. Keadaan surut terjadi, bila bulan kembali tampak seperti setengah lingkaran, tampak seperti sabit kembali, ujungnya menghadap ke timur. 38
Penelitian pasang surut lair di Pantai Kota Tegal, dilakukan pada bulan Maret, April, Mei, dan Juni 2009. Ketinggian pasang surut pantai Kota Tegal akibat gaya tarik Bumi Bulan, secara teori pada bulan-bulan tersebut adalah h bb = 33,94 cm sedangkan berdasarkan penelitian pasut di pelabuhan Dermaga 2 pantai Kota Tegal, bervariasi nilai ketinggian pasutnya dari 2 cm (bulan Marete) sampai dengan 87 cm (bulan Juni). Selama pengamatan ketinggian pasang surut air laut di Pelabuhan Dermaga 2 Pantai Kota Tegal, bulan Maret, April, Mei, dan Juni 2009, ketinggian maksimum yang pernah dicapai adalah 87 cm pada tanggal 1 Juni 2009. 5.4 Analisa Hasil Perhitungan dan Pengamatan Superposisi pasut matahari dan pasut bulan, diperlihatkan pada gambar 5.10, ada empat keadaan yang digambarkan. Bulan baru (New Moon) dan bulan purnama (Full Moon) terjadi pasut maksimum yang disebut pasut purnama atau spring tide. Pada posisi ini pasut bulan pasut matahari saling menguatkan. Kebalikannya pada atau menjelang seperempat pertama (First quarter) dan seperempat terakhir (Last quarter), efek matahari dan bulan akan berlawanan sehingga terjadi pasang kecil atau minimum yang disebut neap tide. 39
Gambar 5.9 Peramalan Pasut di dua lintang yang berbeda Jika empat keadaan tersebut pada gambar 5.9 diterapkan pada keadaan pasut di pantai Kota Tegal, maka kenaikan pasut pada tanggal 1 Juni 2009 sebesar 87 cm adalah hasil superposisi pasut matahari dan bulan. Secara teori perhitungan superposisi pasut matahari dan pasu bulan adalah h l = h s = h m = 15,61 + 33,94 = 49,55 cm Harga h l diperoleh dari jumlah perhitungan pasut dimana gaya pembangkit past matahari menggunakan jarak rata-rata bumi-matahari dan jarak rata-rata bumi bulan. Hal ini menyebabkan terjadinya penyimpangan hasil pengamatan dengan hasil dari teori perhitungan pasut. Lain halnya jika hasil pengamatan pasut, kita rata-ratakan ketinggian pasutnya, maka hasilnya akan mendekati, tidak jauh berbeda. 40
Tabel 5.2 Ketinggian Pasut Rata-rata NO BULAN KETINGGIAN RATA-RATA (cm) 1. Maret 20,000 2. April 32,091 3. Mei 48,957 4. Juni 50,690 37,935 Ketinggian pasut rata-rata berdasarkan pengamatan selama empat bulan adalah 37,935 cm. Ketinggian rata-rata hasil perhitungan pasang surut air laut secara teori adalah 33,94 cm. Gambar 5.10 Gerak Semu Matahari Gambar 5.11 Kombinasi efek bulan dan matahari terhadap pasut di bumi 41
BAB 6 KESIMPULAN DAN SARAN 6.1 Kesimpulan Pasang surut adalah perubahan gerak relatif dari materi suatu planet, bintang dan benda angkasa lainnya yang diakibatkan aksi gravitasi benda-benda angkasa di luar materi itu berada. Pasang surut merupakan suatu fenomena (kejadian) alam yang diakibatkan oleh gaya tarik menarik antara Bumi Bulan dan Bumi Matahari. Pasang surut yang terjadi di bumi terdapat dalam 3 bentuk : 1) Pasang surut atmosfir (Atmospheric Tide) 2) Pasang surut laut (Ocean Tide) 3) Pasang surut bumi padat (Bodily Tide) Penelitian yang dilakukan, dibatasi pada pasang surut laut di Pantai Kota Tegal, dengan pengambilan data di Pelabuhan Dermaga 2 Kota Tegal. Definisi pasang surut juga dibatasi yaitu Pasang surut laut adalah gelombang yang dibagkitkan oleh adanya interaksi antara laut, matahari dan bulan. Ketinggian pasang surut ditentukan berdasarkan hukum Newton tentang gravitasi dengan memperhatikan gaya sentrifugal pada sumbu bersama sistem bumi-bulan dan sistem bumi-matahari. Jarak yanh digunakan dalam perhitungan pasut sistem bumi-bulan dan sistem bumi-matahari adalah jarak rata-rata. Ketinggian pasang surut air laut secara teori, berdasarkan gaya pembangkit pasut Bumi Bulan adalah 33,94 cm. Ketinggian pasang surut sistem Bumi Matahari = 15,61 cm. Jika kedudukan permukaan bumi dimana Kota Tegal berada pada satu garis lurus dengan bulan dan matahari, maka ketinggian pasut pada saat itu adalah : h = h s + h m = 33,94 + 15,61 = 49,55 cm penelitian pasang surut air laut di Pantai Kota Tegal, dilakukan pada bulan Maret, April, Mei, dan Juni 2009. Ketinggian pasang surut air laut berdasarkan penelitian pasut di Pelabuhan Dermaga 2 Pantai Kota Tegal, bervariasi nilai ketinggian pasutnya dari 2 cm (bulan Maret) sampai dengan 87 cm (bulan Juni). Selama 42
pengamatan ketinggian pasang surut air laut di Pelabuhan Dermaga 2 Pantai Kota Tegal, bulan Maret, April, Mei dan Juni 2009, ketinggian maksimum yang pernah dicapai adalah 87 cm pada tanggal 1 Juni 2009. Ketinggian pasut rata-rata, berdasarkan pengamatan selama empat bulan adalah 37,935 cm. ketinggian ratarata hasil perhitungan pasang surut air laut secara teori adalah 33,94 cm. Perbedaan hasil pengamatan ini disebabkan perhitungan teori yang dilakukan dengan tidak memandang lintasan bumi-bulan dan bumi matahari berupa elips, tetapi berupa lingkaran. Lintasan Bulan dalam revolusinya terhadap Matahari bukan berupa lintasan yang lurus. Sekali waktu bulan berada lebih dekat ke Matahari, dibandingkan dengan Bumi. Dalam waktu lain Bulan mempunyai jarak lebih jauh ke Matahari dibandingkan dengan jarak Bumi ke Matahari. 6.2 Saran Penelitian penentuan ketinggian pasang surut air laut di Pantai Kota Tegal, dengan metode gaya gravitasi, hasilnya akan mendekati dengan pengamatan, jika seluruh asumsi terpenuhi. Untuk itu, penelitian pasut disarankan dilakuakn selama satu tahun, dengan maksud mengetahui ketinggian pasut selama revolusi bumi terhadap matahari dan revolusi bulan terhadap matahari yang sama dengan revolusi bumi terhadap matahari, karena bulan selalu berada bersama bumi. Waktu yang diperlukan oleh bulan mengelilingi matahari sama dengan kala revolusi bulan terhadap bumi yaitu selama satu bulan, sedangkan waktu yang diperlukan oleh bumi mengelilingi matahari adalah 365,25 hari. Dengan demikian, jarak terdekat bumi-matahari, bumi-bulan dan jarak terjauh bumimatahari, bumi-bulan dapat teramati. Hal ini akan mempermudah dalam memberikan kesimpulan tentang ketinggian pasut minimum dan maksimumnya. Pembahasan ketinggian pasut memberitahukan bahwa bulan baru (New Moon) dan bulan purnama (Full Moon) terjadi pasut maksimum yang disebut pasut purnama atau Spring Tide. Pada posisi ini pasut bulan dan pasut matahari saling menguatkan. Kebalikannya pada atau menjelang seperempat pertama (First quarter) dan seperempat terakhir (Last quarter), efek matahari dan bulan akan berlawanan, sehingga terjadi pasang kecil atau minimum yang disebut neap tide. 43
44
DAFTAR PUSTAKA Dadang Kurniadi, Soenaryo, Mohammad Ali. 1982. OSEANOGRAFI. Jurusan Geofisika & Meteorologi Institut Teknologi Bandung. Kamajaya, 1995. FISIKA 2. Ganeca Exact Bandung. Christian tobin. 2001. Menggagas Energi Alternatif, memanfaatkan Pasang Surut Air Laut. Surat Kabar dari Internet Sinar Harapan, Senin, 16 Juli 2001. Untung Sumotarto. 2007. Pemanfaatan Energi Pasang Surut. Jurnal Saint da Teknologi BPPT, Jakarta. Thicon Gunawan. 2008. Pemanfaatan Energi Laut 2 : Pasang Surut. Majari Magazine. Sri Woro B Harjiono. 2007. Kenaikan Tinggi Muka Laut Akibat Fenomena Alam. Departemen Komunikasi dan Informatika Republik Indonesia, Jakarta, Kominfo-Newsroom. Heron Subakti. 2007. Pasang Surut. Blog At WordPress.com Wikipedia Indonesia, ensiklopedia. 2008. Pasang Surut. Wikimedia Foundation, Inc. Bayong Tjasyono HK. 1980. Diktat METEOROLOGI. Departemen Geofisika & Meteorologi Institut Teknologi Bandung. 45
LAMPIRAN DATA PENGAMATAN PASANG SURUT AIR LAUT 46
DATA HASIL PENELITIAN PASANG SURUT AIR LAUT DI DERMAGA 2 PELABUHAN KOTA TEGAL NO. HARI TANGGAL JAM h (cm) KETERANGAN 1 Senin 23 Maret 2009 11:30 2 2 Selasa 24 Maret 2009 13:08 18 3 Rabu 25 Maret 2009 13:45 19 4 Jum'at 27 Maret 2009 16:32 40 5 Sabtu 28 Maret 2009 10:23 19 6 Senin 30 Maret 2009 12:17 31 7 Selasa 31 Maret 2009 9:27 11 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Ketinggian ratarata 20 Tegal, Maret 2009 Peneliti, Soebyakto 47
DATA HASIL PENELITIAN PASANG SURUT AIR LAUT DI DERMAGA 2 PELABUHAN KOTA TEGAL NO. HARI TANGGAL JAM h (cm) KETERANGAN 1 Rabu 1 April 2009 14:24 49 2 Kamis 2 April 2009 10:19 3 3 Jum'at 3 April 2009 14:35 58 4 Sabtu 4 April 2009 9:03 20 5 Senin 6 April 2009 14:22 37 6 Selasa 7 April 2009 10:00 27 7 Rabu 8 April 2009 14:57 49 8 Sabtu 11 April 2009 11:20 31 9 Minggu 12 April 2009 17:20 40 10 Senin 13 April 2009 14:54 49 11 Rabu 15 April 2009 10:35 15 12 Kamis 16 April 2009 11:51 20 13 Jum'at 17 April 2009 14:23 32 14 Sabtu 18 April 2009 9:40 16 15 Senin 20 April 2009 14:43 30 16 Selasa 21 April 2009 12:55 20 17 Rabu 22 April 2009 14:44 32 18 Kamis 23 April 2009 12:35 16 19 Jum'at 24 April 2009 14:38 32 20 Sabtu 25 April 2009 12:44 20 21 Selasa 28 April 2009 12:10 44 22 Rabu 29 April 2009 14:45 66 23 24 25 26 27 Ketinggian rata-rata 32,091 Tegal, April 2009 Peneliti, Soebyakto 48
DATA HASIL PENELITIAN PASANG SURUT AIR LAUT DI DERMAGA 2 PELABUHAN KOTA TEGAL NO. HARI TANGGAL JAM h (cm) KETERANGAN 1 Jum'at 1 Mei 2009 16:45 70 2 Sabtu 2 Mei 2009 11:17 25 3 Senin 4 Mei 2009 11:52 25 4 Selasa 5 Mei 2009 13:18 37 5 Rabu 6 Mei 2009 11:02 27 6 Kamis 7 Mei 2009 9:18 35 7 Jum'at 8 Mei 2009 10:30 50 8 Selasa 12 Mei 2009 10:43 25 9 Rabu 13 Mei 2009 14:23 66 10 Kamis 14 Mei 2009 12:29 55 11 Jum'at 15 Mei 2009 15:05 70 12 Sabtu 16 Mei 2009 11:50 45 13 Senin 18 Mei 2009 14:22 56 14 Selasa 19 Mei 2009 14:52 56 15 Rabu 20 Mei 2009 14:40 57 16 Kamis 21 Mei 2009 10:25 32 17 Jum'at 22 Mei 2009 14:50 46 18 Sabtu 23 Mei 2009 13:52 47 19 Senin 25 Mei 2009 16:50 45 20 Selasa 26 Mei 2009 11:21 51 21 Rabu 27 Mei 2009 14:50 56 22 Jum'at 29 Mei 2009 15:03 78 23 Sabtu 30 Mei 2009 14:22 72 24 25 26 27 Ketinggian rata-rata 48,957 Tegal, Mei 2009 Peneliti, Soebyakto 49
DATA HASIL PENELITIAN PASANG SURUT AIR LAUT DI DERMAGA 2 PELABUHAN KOTA TEGAL NO. HARI TANGGAL JAM h (cm) KETERANGAN 1 Senin 1 Juni 2009 16:09 87 2 Kamis 4 Juni 2009 10:40 40 3 Sabtu 6 Juni 2009 10:46 49 4 Senin 8 Juni 2009 15:15 47 5 Selasa 9 Juni 2009 17:42 19 6 Rabu 10 Juni 2009 14:35 60 7 Kamis 11 Juni 2009 11:35 49 8 Jum'at 12 Juni 2009 14:55 70 9 Sabtu 13 Juni 2009 11:26 51 10 Senin 15 Juni 2009 9:52 37 11 Kamis 18 Juni 2009 12:07 50 12 Jum'at 19 Juni 2009 15:00 62 13 Sabtu 20 Juni 2009 11:47 38 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 Ketinggian rata-rata 50,692 Tegal, Juni 2009 Peneliti, Soebyakto 50
51