Bunyi Hukum Kepler 1,2,3 serta Rumus dan Contohnya

Hukum Kepler 1, 2, 3 pertama kali dicetuskan oleh Johannes Kepler (1571-1630). Astronom yang berasal dari Jerman ini menunjukkan gerak planet-planet mengitari matahari dan garis edarnya tidak berbentuk lingkaran sempurna, melainkan elips atau lonjong.

Dalam Modul Gerak Planet pada Sistem Tata Surya Paket C yang diterbitkan Kemdikbud (2017), hukum Kepler adalah aturan perhitungan gerak planet yang beredar mengelilingi Matahari.

Sebelum hukum Kepler hadir, berkembang teori Geosentris yang menyatakan bahwa bumi adalah pusat tata surya. Namun, teori tersebut ditepis dengan kehadiran teori Heliosentris yang dicetuskan Nicolaus Copernicus.

Paham Heliosentris inilah yang berhasil membuka potensi pembaruan terkait ilmu gerak planet-planet. Selain Copernicus, teori Heliosentris pun didukung oleh Galileo Galilei. Meski ditentang sejumlah pihak karena teori sebelumnya didukung Aristoteles.

Hal ini mendorong Johannes Kepler menyumbangkan argumen terkait gerak edar planet. Dikutip dari laman Sumber Belajar Kemdikbud, hukum Kepler berfungsi untuk memperkirakan gerak benda di luar angkasa dan lintasan planet yang mengorbit matahari.

Selain itu hukum Kepler juga bisa digunakan untuk menghitung gerak bulan yang mengorbit bumi maupun benda lain yang mengorbit bumi selain bulan.

Bunyi Hukum Kepler dan Rumusnya

Untuk membuatnya lebih mudah dipahami, Johannes Kepler membuat rumusan penemuan untuk hukum Kepler. Berikut bunyi hukum Kepler 1,2,3.

Hukum Kepler 1

"Seluruh planet di tata surya bergerak dalam lintasan yang berbentuk elips saat beredar mengelilingi matahari dimana matahari berada pada salah satu titik fokus elips."

Hukum Kepler 2

"Suatu gerak edar planet mengitari matahari menjangkau suatu bidang luas segitiga yang sama dalam jangka waktu yang sama."

Saat jarak suatu planet ke Matahari semakin dekat, maka gerak edar planet tersebut pun semakin cepat. Luas bidang edar planet dan waktu tempuhnya dapat dikatakan sama dengan planet yang jaraknya jauh dari Matahari.

Hukum Kepler 3

"Perbandingan kuadrat waktu periode planet dengan pangkat tiga jarak planet tersebut ke Matahari adalah sama untuk semua planet."

Secara matematis, rumus hukum Kepler 3 yaitu:

Contoh Soal

Perbandingan jarak Bumi ke Matahari dengan Merkurius ke Matahari diketahui yaitu 5:2. Jika waktu periode Bumi yaitu 1 tahun, berapa waktu periode Merkurius?

Jawab:

1/5³ =T2² /2³

1/125=T2²/8

T2² = 8/125

T2 = 0,253 tahun x 365 hari

T2 = 92,4 hari

Jika kita perhatikan pada ciri-ciri planet di tata surya, waktu periode Merkurius yaitu 88 hari. Dari sini terlihat kesalahannya relatif hanya 5 %. Hal ini terjadi pasalnya perbandingan jarak antara Bumi ke Matahari dan Merkurius ke Matahari bernilai 5:2 sekadar pendekatan saja.

Dari contoh di atas, kita dapat melihat bahwa hukum Kepler ini bisa dibilang cukup akurat untuk menentukan karakteristik gerak planet di tata surya.