Oleh : Shahrul Kadri
Salah satu topik baharu dalam KSSM Fizik Tingkatan 4 bermula pada tahun 2020 ialah Standard Kandungan 3.1 Hukum Kepler terletak di bawah tema Mekanik Newton. Hukum Kepler diterbitkan pada abad ke-16 oleh ahli astronomi Jerman iaitu Johannes Kepler yang menganalisis data-data cerapan ahli astronomi Denmark, Tycho Brahe. Hukum ini dapat memerihalkan gerakan planet-planet dalam sistem suria.
Hukum Kepler ini menggantikan Teori Heliosentrik yang dicadangkan oleh Nicolas Copernicus di awal abad ke-15 yang menyatakan planet-planet mengorbit dalam satu lintasan membulat dengan matahari berada di tengah-tengah bulatan. Teori Kepler dapat menjelaskan sebab mengapa halaju mengorbit planet sentiasa berubah yang mana cerapan ini tidak dapat dijelaskan oleh Teori Heliosentrik. Sebelum Teori Heliosentrik pula, ahli astronomi berpegang kepada Teori Geosentrik yang dicadangkan Ptolemy pada awal abad kedua, iaitu Bumi sebagai pusat alam semesta yang dikelilingi oleh objek-objek samawi.
Hukum Kepler I menyatakan bahawa orbit bagi setiap planet adalah elips dengan matahari berada di salah satu titik fokusnya. Menurut hukum ini, lintasan planet mengelilingi matahari adalah berbentuk elips. Elips ialah satu bentuk geometri dengan dua titik fokus. Untuk menggambarkan situasi ini, lakaran elips boleh dilakukan di dalam bilik darjah seperti yang ditunjukkan di dalam video berikut:
Sumber -Youtube/ShahrulKadri
Apakah kepentingan Hukum Kepler I ini? Walaupun hukum ini diaplikasikan kepada sistem suria, ia juga dapat digunakan untuk meramalkan jika bintang yang lain selain matahari mempunyai planet-planet yang mengorbitnya. Oleh kerana planet-planet ini amat jauh, maka lintasan pada bintang induknya akan menyebabkan seolah-olah bintang tersebut bergoyang (cahaya bintang yang sampai ke bumi terganggu kerana dihalang planetnya). Dengan pengukuran termaju, ahli astronomi dapat mengesan kehadiran planet-planet ini melalui perkalaan lintasan planet pada bintangnya. Namun, proses pengukuran ini sudah tentulah amat rumit dan mengambil masa yang lama untuk ditentusahkan. Namun, Hukum Kepler I memberikan panduan yang kukuh dalam pengukuran ini.
Selain itu, satelit buatan manusia yang dilancarkan untuk mengorbit bumi juga mematuhi hukum ini. Maka, sistem telekomunikasi bergantung kepada kedudukan satelit ini relatif kepada bumi.
Hukum Kepler 1 ini juga dikenali sebagai Hukum Elips. Siri artikel berikutnya akan bersambung berkenaan Hukum Kepler II iaitu tentang halaju mengorbit planet.
Rujukan:
KSSM Fizik Tingkatan 4, Bahagian Pembangunan Kurikulum KPM, Terbitan 2018
Daftar istilah
Lintasan – path
Ahli astronomi – astronomer
Sistem suria – solar system
Elips – ellipse
Heliosentrik – heliocentric
Geosentrik – geocentric
Planet – planet
Matahari – Sun
Bumi – Earth
Utarid – Mercury
Zuhrah – Venus
Musytari – Jupiter
Zuhal – Saturn
Bulan – Moon
Jasad samawi – Celestial object
