Soal Kealaman Dasar

Soal :

1.        Apa yang dimaksud dengan van allen belt (sabuk van allen) ?

2.        Selain di Kutub dan Ekuator, mengapa gravitasi tidak menuju pusat bumi, jelaskan !

3.        Hitung gravitasi pada atmosfer yang tinggi 5 km, pada lintang 15⁰ U ?

4.        Berapa gravitasi dipermukaan laut pada ekuator  ?

5.        Mengagapa bentuk bumi bukan bulat (sphere) tetapi dempak (spheroid), jelaskan !

6.        Bagamana cara mengukur umur bumi dengan zat radioaktif ?

Jawaban :

1. Van Allen sabuk radiasi adalah torus dari energik partikel bermuatan ( plasma ) sekitar Bumi, yang ditahan oleh medan magnet bumi . Diperkirakan bahwa sebagian besar partikel yang membentuk sabuk berasal dari angin matahari , dan partikel lainnya oleh sinar kosmik .  Hal ini dinamai penemunya, James Van Allen , dan terletak di wilayah bagian dalam Bumi magnetosfer . Hal ini dibagi menjadi dua sabuk yang berbeda, dengan elektron energik membentuk sabuk luar dan kombinasi dari proton dan elektron membentuk sabuk bagian dalam. Selain itu, sabuk radiasi mengandung jumlah yang lebih kecil dari inti lain, seperti partikel alpha . Sabuk menimbulkan bahaya untuk satelit, yang harus melindungi komponen sensitif mereka dengan perisai yang memadai jika orbit mereka menghabiskan waktu yang signifikan dalam sabuk radiasi.

2.        Gravitasi tidak menuju pusat bumi dikarenakan terjadinya anomaly atau penyimpangan gravitasi bumi yang dimana di dalam pusat bumi terdapat bebatuan-bebatuan yang mengandung unsur berdensitas rendah sehingga menyebabkan terjadinya gaya tarik gravitasi dibawah normal atau tidak ada (negative gravity anomaly).

Adanya suatu gaya yang menarik kita selalu menuju ke bawah itu disebut gaya gravitasi. Gaya gravitasi terdapat pada semua benda. Semakin besar massa/berat benda tersebut, semakin besar pula gaya gravitasi yang ditimbulkannya.

3.        ?

4.        Pada permukaan ekuator, ϕ =0, dan ϕ =0, harga percepatan gravitasi g₀ dapat dihitung dengan data-data sebagai berikut:

G  = 6,67x10 ^-11 [ Nm / kg ]

M_e = 5,98 x 10²⁴ [ kg ]

R_e  = 6.371 .000 [ m ]

Ω_e  = 7,29 x 10^-5 [ rad / det]

Sehingga:

g_o  =  9,8268 − 0,0338 = 9,7930

5.       

Bentuk bumi bulat, tetapi tidak persis seperti bola bentuk bumi agak pepat (oblate spheroid), di kedua kutubnya. Bentuk bumi yang demikian disebabkan oleh perputaran bumi pada porosnya (rotasi). Akibat rotasi bumi, bagian bumi yang berada di kutub hampir tak bergerak, sedangkan bagian bumi yang berada di katulistiwa merasakan sedikit terlempar keluar, sedangkan yang berada disekitar kutub tidak. Terlempar keluarnya bagian yang berada di sekitar khatulistiwa menyebabkan bagian-bagian tersebut sedikit menjauh dari pusat bumi. Itu sebabnya jari-jari bumi di khatulistiwa lebih panjang dibandingkan di kutub. Jari-jari di khatulistiwa 6.378 km dan di kutub 6375 km. Dengan demikian , kari-jari bumi rata-rata 6.371 km. Putaran rotasi bumi pada poros utara-selatan yang berakibat terjadinya siang dan malam

6.        Radioaktif metode adalah salah satu metode yang digunakan untuk mempelajari uranium dalam batuan beku dan metamorf. Uranium adalah zat radioaktif ringan yang memecah sangat lambat untuk membentuk unsur-unsur lain dan akhirnya memimpin. Uranium rusak dengan kecepatan yang lambat dan stabil yang tidak dapat diubah oleh suhu atau tekanan. Para ilmuwan menghitung bahwa dibutuhkan sekitar 5 miliar tahun untuk setengah dari sepotong uranium untuk menjadi memimpin. Dengan melihat batu yang berbeda dan membandingkan jumlah uranium masih di batu dengan jumlah timbal yang sudah terbentuk, mereka dapat mengukur usia bumi. Menggunakan metode ini, para ilmuwan telah menentukan bahwa bumi adalah 4-5 miliar tahun.

Zat radioaktif akan meluruh dan berubah menjadi unsur lain dengan memancarkan sinar alfa (α), beta (β), dan gamma (γ). Rantai zat radioaktif akan berakhir dengan isotop stabil (non radioaktif) yang tidak meluruh. Isotop radioaktif dengan kecepatan konstan yang disebut waktuparo (half time). Waktuparo zat radioaktif yang ditemukan di Bumi kemudian dipakai untuk mengukur umur Bumi. Dari analisis jumlah berbagai isotop timah (Pb), yaitu dari induk Uranium 238 (U238) dan putri Timah (Pb206) yang ada di Bumi, diperkirakan Bumi lahir 4-5 milyar tahun yang lalu.