1. home
Karya Ilmiah Fisika
Hukum Kepler I,II dan III
Disusun oleh :Meta Fransiska Arisandi;
Cynthia Caroline;
Tari Ariska
---
XI IPA ICT
SMA Tri Dharma Palembang

2. Karya Ilmiah Fisika
1
Kata Pengantar
ami panjatkan puji dan syukur kehadirat Tuhan Yang Maha
Esa karena berkat rahmat -Nya kami dapat menyelesaikan
laporan penelitian ini. Fisika merupakan cabang dari
pelajaran IPA. Melalui Fisika kita dapat memanfaatkan
suatu kejadian yang terjadi di lingkungan dalam kehidupan sehari-
hari yang sebelumnya tidak dapat digunakan. Laporan penelitian
ini kami peroleh dari suatu penelitian bukan omong kosong
belaka.
Saya juga ingin mengucapkan terima kasih bagi seluruh pihak yang
telah membantu saya dalam pembuatan karya ilmiah ini dan
berbagai sumber yang telah saya pilih sebagai data dan fakta pada
karya ilmiah ini. Saya menyadari bahwa saya hanyalah manusia
yang mempunyai keterbatasan dalam berbagai hal. Oleh karena
itu tidak ada hal yang dapat diselesaikan dengan sangat
sempurna. Begitu pula dengan karya ilmiah ini yang telah saya
selesaikan. Tidak semua hal dapat saya deskripsikan dengan
sempurna dalam karya tulis ini. Namun saya melakukannya
semaksimal mungkin dengan kemampuan dan pengetahuan yang
saya miliki. Saya akan menerima semua kritik dan saran tersebut
sebagai batu loncatan yang dapat memperbaiki karya ilmiah saya
di masa datang. Oleh karena itu, penelitian ini dapat kami tulis
supaya dapat berguna bagi pembaca.
Palembang,23 Oktober 2013
Tim Penyusun
K

3. Karya Ilmiah Fisika
2
Daftar Isi
Kata Pengantar………………….…………………………………………………………………………..………..1
Daftar Isi………………………………………………………………………………………………………………....2
BAB
1PENDAHULUAN……………………………………………………………………3
1.1 Judul Percobaan…………………………………………………………………3
1.2 Latar Belakang………………………….…………………………………………3
1.3 Rumusan Masalah………….…………………………………………………….3
1.4 Tujuan Percobaan………………………………………………………………..4
1.5 Waktu Praktikum…………………………………………………………………4
BAB 2Kajian Pustaka………………………………………………………………5
BAB 3Metodologi Eksperimen……………………………………………………….10
2.1 Alat dan Bahan………….……………………………………………………………10
2.2 Prosedur Kerja………………….……………………………………………………..10
BAB 4Hasil dan Analisis Data………………………………………………..13
2.3 Hasil Pengamatan………..……………………………………………………..13
2.4 Soal Hukum Kepler II dan III………………………………………………..13
2.5 Analisis Data…………………………………………………………………………15
BAB 5
PENUTUP………………………………………………………………………………17
3.1 Kesimpulan…………………………………………………………………………17

4. Karya Ilmiah Fisika
3Daftar Pustaka………………………………….………………………………………………18
Bab I
Pendahuluan
1.1 Judul Percobaan
Judul percobaan pada praktikum ini adalah “Hukum
Kepler I,II dan III”
1.2 Latar Belakang
Pencarian manusia akan pertanyaan bagaimana benda-
benda langit sesungguhnya bergerak, telah didengungkan
secara berabad-abad dan telah banyak gagasan dan teori
(baik dengan dasar logika maupun murni khayalan) yang
mencoba menjelaskannya.Seiring waktu akhirnya terdapat
seorang ilmuan fisika bernama Johanes Kepler yang
memberikan pengetahuannya yang sangat berdampak bagi
astronomi dan fisika yang disebut Hukum Kepler.Menyadari
adanya kekurangan setiap Hukum hukum Kepler, Kepler
dengan setumpuk kertas kerjanya berusaha untuk
memecahkannya. Dari hasil kerjanya, ditemukan Hukum
Kepler selanjutnya yaitu Hukum Kepler ke dua dan
ketiga.Maka dari sebab itu, karya ilmiah kali ini , tim
penyusun akan menguraikan sedikit mengenai Hukum
Kepler I,II dan III.
1.3 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah yang dapat kita angkat pada
percobaan ini yaitu sebagai berikut :

5. Karya Ilmiah Fisika
4
1. Bagaimana prosedur cara kerja pada Hukum Kepler I,II
dan III?
2. Apa perbedaan dari Hukum Kepler I,II dan III?
3. Bagaimana Hukum Kepler dapat di buktikan dalam
soal?
1.4 Tujuan Percobaan
Adapun tujuan yang ingin dicapai pada percobaan ini yaitu
sebagai berikut :
 Untuk mengetahui inti dari Hukum Kepler I,II dan III
dalam garis besar secara langsung melalui praktek
 Untuk mengetahui keunggulan dan kekurangan pada
setiap Hukum Kepler yang I,II dan III
 Untuk membuktikan hukum hukum Kepler dalam soal
1.5 Waktu Praktikum
Waktu praktikum di perkirakan kurang lebih 10 menit

6. Karya Ilmiah Fisika
5
Bab II
Kajian Pustaka
ukum Kepler dikemukakan oleh Johanes Kepler yang
hidup di tahun 1571 sampai 1630.Hukum Kepler
mengungkapkan teori tentang gravitasi.Kepler telah
berhasil menjelaskan
secara rinci mengenai
gerak planet di sekitar
Matahari. Kepler
mengemukakan tiga
hukum yang
berhubungan dengan
peredaran planet
terhadap matahari.Pada
akhirnya, ketiga hukum
tersebut di sebut Hukum
Kepler. Karya Kepler
didasari oleh data
pengamatan Tycho
Brahe, yang
diterbitkannya sebagai
'Rudolphine tables'.
Sekitar tahun 1605, Kepler menyimpulkan bahwa data posisi
planet hasil pengamatan Brahe mengikuti rumusan
matematika cukup sederhana yang tercantum di atas.
Hukum Kepler mempertanyakan kebenaran astronomi dan
fisika warisan zaman Aristoteles dan Ptolemaeus. Ungkapan
Kepler bahwa Bumi beredar sekeliling, berbentuk elips dan
bukannya epicycle, dan membuktikan bahwa kecepatan
H

7. Karya Ilmiah Fisika
6
gerak planet bervariasi, mengubah astronomi dan fisika.
Hampir seabad kemudian, Isaac Newton mendeduksi Hukum
Kepler dari rumusan hukum karyanya, hukum gerak dan
hukum gravitasi Newton, dengan menggunakan Euclidean
geometri klasik.
Pada era modern, hukum Kepler digunakan untuk
aproksimasi orbit satelit dan benda-benda yang mengorbit
Matahari, yang semuanya belum ditemukan pada saat
Kepler hidup (contoh: planet luar dan asteroid). Hukum ini
kemudian diaplikasikan untuk semua benda kecil yang
mengorbit benda lain yang jauh lebih besar, walaupun
beberapa aspek seperti gesekan atmosfer (contoh: gerakan
di orbit rendah), atau relativitas (contoh: prosesi preihelion
merkurius), dan keberadaan benda lainnya dapat membuat
hasil hitungan tidak akurat dalam berbagai keperluan.
Maka dari itu Hukum Kepler di bagi secara garis besar
menjadi tiga yaitu :
 Hukum Kepler I
Hukum pertama Kepler menentang pernyataan
Nicolaus Copernicus yang menyatakan bahwa orbit
planet berbentuk lingkaran dengan matahari berada di
pusat lingkaran. Dan terbukti dari hasil pengamatan
bahwa orbit elips Kepler dapat memberikan posisi yang
lebih akurat dibandingkan orbit lingkaran.Kesalahan
Copernicus ini dapat dipahami sebab meskipun
memiliki lintasan elips, namun eksentrisitas orbit
planet mendekati nol, sehingga sekilas akan tampak
mendekati lingkaran, bahkan untuk perhitungan-

8. Karya Ilmiah Fisika
7
perhitungan sederhana kita boleh mengasumsikan
orbit planet adalah lingkaran.
“Semua planet pada lintasan elips mengitari Matahari
dengan Matahari berada di salah satu fokus elips.”
Pada gambar menunjukan lintasan elips dari planet (P)
dengan Matahari berada salah satu titik fokusnya(F2).
Titik Q merupakan titik ketika planet paling dekat pada
matahari.Titik ini dinamakan perihelium. Adapun titik
adalah titik terjauh planet dengan Matahari yang
disebut ephelium.
 Hukum Kepler II
“Suatu garis khayal yang menghubungkan Matahari dengan
planet menyapu luas juring yang sama dalam selang waktu
yang sama.”

9. Karya Ilmiah Fisika
8
Pada gambar A1 dengan A2 pada waktu yang
sama .Planet akan bergerak lebih cepat jikalebih
dekat dengan Matahari.Sebaliknya, planet akan
bergerak lebih lambat jika jauh dengan Matahari.
Hukum gravitasi Newton dengan Hukum II Kepler
saling berhubungan.Hubungan keduanya dinyatakan
dalam persamaan Hukum Kepler II sebagai berikut :
k = T2
= 4 2
R GM
Keterangan :
T = periode revolusi(s)
R = jarak antara planet dan Matahari (m)
G = konstanta Gravitasi umum (6,67 x 10-11
Nm2
/kg2
)
M= massa Matahari (kg)
Hukum Kepler III
Setelah publikasi
kedua hukumnya pada tahun 1609, Kepler mulai mencari suatu

10. Karya Ilmiah Fisika
9
hubungan antara gerak planet planet berbeda dan suatu
penjelasan untuk menghitung gerakan gerakan ini.Sepuluh tahun
kemudian dia mempublikasikan De Harmonica Mundi (Harmony
of The World) dan disitu ia menyatakan hukum ketiga gerak
planet yang dikenal hukum harmonik yang berbunyi,
“Perbandingan kuadrat periode dengan pangkat tiga
dari setengah sumbu panjang elips adalah sama untuk
semua planet.”
Hubungan di atas dapat dirumuskan secara matematis seperti
persamaan berikut:
Hukum ini dapat ditulis sebagai berikut :
(periode)2
= konstan
(radius)3
Atau T2
= k
R3
Keterangan =
T = periode revolusi
R = jari jari rata rata orbit planet
k = suatu tetapan yang memiliki nilai sama
untuk semua planet

11. Karya Ilmiah Fisika
10Bab III
Metodologi Eksperimen
Adapun alat dan bahan yang digunakan pada percobaan
berikut ini yaitu sebagai berikut :
A. Alat dan bahan
Alat dan bahan
Paku panjang 2 buah
Kertas 1 lembar
Seutas benang atau tali yang tertutup
Pensil 1 buah
Papan yang berukuran sama dengan
kertas 1 buah
B. Prosedur Kerja
Adapun prosedur kerja pada percobaan ini yaitu sebagai
berikut :
1.Menyiapkan alat dan bahan yang akan
digunakan
2.Tempelkan kertas yang telah
disediakan pada papan
3. Lalu pantekan paku ke papan dengan
membentuk sudut segitiga sama kaki dan
memberikan ikatan benang yang diikuti
dengan paku yang dipantekan.

12. Karya Ilmiah Fisika
11
4. Lalu ikuti benang dengan mengunakan
pensil sehingga menghasilkan bentuk elips
seperti gambar di bawah ini

13. Karya Ilmiah Fisika
125.Setelah kita membuat hasil karya
tersebut, dapat di tentukan bagian
bagiannya,

14. Karya Ilmiah Fisika
13Bab IV
Hasil dan Analisis Data
A. Hasil Pengamatan
Dari hasil pengamatan yang kita cermati ,paku fokus 1 dan
paku fokus 2 yang diletakan adalah fokus elips.Pensil harus
tetap merentangkan loop setiap waktu untuk dapat melukis
lengkungan yang diinginkan.
Maka dari pratikum tersebut dapat kita ketahui bahwa
Hukum Kepler I menjelaskan “Semua planet pada lintasan
elips mengitari Matahari dengan Matahari berada di salah
satu fokus elips” adalah benar. Karena planet bukanlah
berputar secara melingkar melainkan berbentuk elips lalu
pada Hukum Kepler II dapat di jelaskan juga dari hasil
praktikum tersebut bahwa semakin planet dekat dengan
Matahari semakin cepat gerakan Matahari namun semakin
jauh jarak antara planet dengan Matahari maka akan
semakin lambat pula.Dan luas juring antara planet sama dan
dalam selang waktu yang sama. Pada Hukum Kepler III dapat
kita ketahui bahwa planet planet bergerak mengintari
Matahari dalam lintasan-lintasan berbentuk elips tetapi elips-
elips ini sangat dekat ke bentuk lingkaran. Oleh karena itu, R
dalam Hukum Kepler ke tiga dapat didekati dengan jarak
anatara planet dan Matahari atau jari jari orbit. Untuk Bumi,
T=365,2 hari (satu tahun) dan R = 1,5 x 1011
m.
B. Soal Hukum Kepler II, dan III
Pada Hukum Kepler III
1. Jarak rata-rata planet bumi ke matahari adalah 149,6 x 106
km dan jarak rata-rata planet merkurius 57,9 x 106
km.
Periode revolusi bumi adalah 1 tahun, berapa periode
revolusi planet merkurius ?
Pembahasan
Diketahui :

15. Karya Ilmiah Fisika
14
r Bumi = 149,6 x 106
km
r Merkurius = 57,9 x 106
km
T Bumi = 1 tahun
Ditanya : T Merkurius ?
Jawab :
T2 = 0,24 tahun bumi
1 tahun bumi = 365 hari
Periode revolusi merkurius = (0,24)(365 hari) = 87,6 hari.
2. Jarak rata-rata planet bumi ke matahari adalah 149,6 x 106
km dan
periode revolusi bumi adalah 1 tahun. Berapa konstanta perbandingan
kuadrat periode terhadap pangkat tiga jarak rata-rata bumi ke matahari ?
Pembahasan
Diketahui :
T = 1 tahun, r = 149,6 x 106
km
Ditanya : T2
/ r3
= … ?
Jawab :
k = T2
/ r3
= 12
/ (149,6 x 106
)3
= 1 / (3348071,9 x 1018
)
= 2,98 x 10-25
tahun2
/km3
Pada Hukum Kepler II
2. Konstanta perbandingan periode revolusi planet terhadap
pangkat tiga jarak rata-rata planet ke matahari bernilai sama

16. Karya Ilmiah Fisika
15
untuk semua planet. Konstanta dapat dihitung menggunakan
rumus :
Keterangan :
G = konstanta gravitasi universal = 6,67 x 10-11
N.m2
/kg2
m = massa matahari = 1,99 x 1030
kg
= 3,14
Hitunglah konstanta perbandingan menggunakan rumus di atas. Gunakan
satuan periode = tahun dan satuan jarak = kilometer.
Pembahasan :
C. Analisis Data
Dari hasil praktikum tersebut, dapat kita ketahui :
 Hukum Kepler II
T R T2
R3
K
1 149,6 x 106
1 33348071,9 x 1018
2,98 x 10-25
 Hukum Kepler III
π G M 1s2
/m3
Π2
x 4 GM K
3,14 6,67 x
10-11
1,99 x
1030
1 x 10-6
39,4383 13,2733
x 1019
2,97 x
10-25

17. Karya Ilmiah Fisika
16
Dapat kita ketahui dari grafik diatas, bahwa Konstanta perbandingan
periode revolusi planet terhadap pangkat tiga jarak rata-rata planet ke
matahari bernilai sama untuk semua planet.

18. Karya Ilmiah Fisika
17Bab V
Penutup
A. Kesimpulan
Adapun kesimpulan yang dapat kami tarik dari percobaan ini
yaitu sebagai berikut :
1.Hukum Kepler I memberikan ulasan yang lebih tepat dari
pernyataan Nicolaus Copernicus, yaitu planet mengelilingi
matahari secara elips.
2. Hukum Kepler II menjelaskan bahwa kelajuan revolusi planet
terbesar adalah ketika garis khayal terpendek yaitu ketika
planet berada dekat dengan Matahari(perihelium).Kelajuan
revolusi planet terkecil terjadi ketika garis khayal terpanjang
yaitu ketika planet berada paling jauh dari Matahari(aphelium).
Berdasarkan metode menentukan kelajuan ini, kita dapat
memperkirakan kedudukan planet pada beberapa selang
waktu yang akan datang.
3. Hukum Kepler III menjelaskan bahwa kuadrat periode
terhadap pangkat tiga dari setengah sumbu panjang elips
adalah sama untuk semua planet.

19. Karya Ilmiah Fisika
18
Daftar Pustaka
Kanginan,Marthen. 2010 Fisika XI A. Jakarta:
Penerbit Erlangga
Prihatini. 2010 Modul Kegiatan Siswa Cerdas FisikaXI.
Jakarta : Masmedia
http://id.wikipedia.org/wiki/Hukum_Gerakan_Planet_Kepl
er#Hukum_Pertama
http://garda-pengetahuan.blogspot.com/2012/04/hukum-
kepler-i-ii-dan-iii.html
http://www.rumus-fisika.com/2013/09/hukum-kepler-ii-
dan-iii.html#chitika_close_button
http://gurumuda.net/contoh-soal-hukum-kepler.htm