CARA MENENTUKAN TITIK KOORDINAT BUMI MENGGUNAKAN TONGKAT ISTIWA'

Dalam perihal penggunaan alat tongkat istiwa’yang pada cara kerjanya memanfaatkan bayangan tongkat yang terkena sinar matahari, ada satu cara kerja yang sangat menarik untuk dibahas, yaitu menentukan lintang dan bujur suatu tempat.

Memang dalam menentukan lintang dan bujur ini kita tidak usah susah menghitung panjang lebar untuk mendapatkan datanya, sedangkat pada era yang sangat modern ini data tersebut bisa kita dapatkan dimana saja, baik di buku-buku falak maupun google dan google earth yang mampu memvisualisasikan bumi kita seperti bentuk aslinya. Namun setidaknya kita tahu betul tentang hasil dari data tersebut didapat dari mana dan caranyapun seperti apa. Maka dari itu setidaknya kita mulai dengan cara yang sederhana terlebih dahulu yaitu menggunakan tongkat istiwa’, walaupun juga perlu digaris bawahi hasil yang di dapat tidak seakurat data astronomis yang sudah terkenal. 

Sebenarnya dalam mencari lintang dan bujur menggunakan tongkat istiwa’ ini tidaklah terlalu sulit untuk dipraktekan asalkan ada kemauan dan motivasi diri yang kuat untuk bisa. Dan pada makalah kali ini akan menjelaskan tentang hal tersebut, baik berupa pengertian dan caranya memanfaatkan bayang bayang.

Dasar hukum

Al-Furqon ayat: 45

Apakah kamu tidak memperhatikan (penciptaan) Tuhanmu, bagaimana Dia memanjangkan (dan memendekkan) bayang-bayang dan kalau Dia menghendaki niscaya Dia menjadikan tetap bayang-bayang itu, kemudian Kami jadikan matahari sebagai petunjuk atas bayang-bayang itu,

Definisi Tongkat Istiwa’

Tongkat istiwa’ adalah alat sederhana yang terbuat dari sebuah tongkat yang ditancapkan tegak lurus pada bidang datar dan diletakan ditempat terbuka agar mendapat sinar matahari.

Tongkat istiwa’ terdiri dari dua bagian yaitu tongkat (gnomon) dan bidang atau piringan horizontal untuk menangkap bayangan dalam memberikan informasi waktu dan posisi bayangan. Tongkat istiwa’ bekerja secara otomatis membentuk bayangan tergantung posisi Matahari.

Menghitung bujur dan lintang tempat

Pertama yang harus dilakukan adalah menyiapkan semua yang diperlukan untuk observasi seperti berikut ini:

Dalam hal ini kita mengukur bujur dan lintang kel. Tambakaji Ngaliyan-Semarang  pada tanggal 22 November 2016.

Data-data yang diperlukan :

(Data-data diambil di jam 5 GMT pada data ephimeris, karena secara normativ matahari berkulminasi (Merpass/Zawalus-Syams) terjadi pada jam 12:00 GMT, dan selanjutnya nilai 5 tersebut diambil dari selisih waktu antara WIB dengan GMT yaitu 7 jam)

 

Equation of Time         =        13m51.01s

Declination                  =        -20⁰12’50.81”

Alat-alat yang diperlukan:

1. Tongkat
2. Bidang datar/papan berbentuk bulat
3. Water pas
4. Spidol/alat tulis
5. Jam

Setelah data dan alat-alat disiapkan, selanjutnya:

Mencari utara sejati

Letakan Papan berbentuk bulat beserta tongkat pada bidang yang datar (rata-rata air) dan harus terkena sinar matahari langsung.

Saat bayangan tongkat menyentuh lingkaran sebelah barat, berilah tanda. Demikian juga saat bayangan menyentuh lingkaran sebelah selatan juga diberi tanda. Selanjutnya hubungkan kedua tanda tersebut dengan garis lurus. Inilah arah barat timur yang sesungguhnya. Buatlah garis tegak lurus dari garis tersebut yang mengenai titik pusat lingkaran. Inilah garis arah utara selatan yang sesungguhnyta.

Menghitung bujur

Bila sudah ada garis permanen arah utara-selatan, perhatikan saat bayangan tongkat berhimpit dengan garis tersebut. Selanjutnya jatuh bayangan pada saat itu (misalnya jam 11:24), dan ukurlah panjang bayangan pada saat itu (misalnya 3,4 cm mengarah ke selatan).

Kemudian menghitung bujur tempat dengan data jam. Merpass pada WIB (105⁰) adalah:

12 – E = 12 – 13m51.01s = 11⁰46’08.99” Selisih Merpass adalah :

11 : 58 : 56 – 11 : 24 = 0022’08.99” (S)

Di atas telah kita bahas bahwa selisih waktu pada bujur adalah tiap 150 = 1 jam atau setiap 10 = 4 menit. Jadi bujur tempat yang kita hitung adalah

1050 + (S x 150 ) = 1050 + (0022’08.99”x 15⁰) = 110⁰ 32’ 14.85’’

Dan didapatlan nilai bujur tempat kota semarang yaitu:

Menghitung lintang

Menghitung panjang bayang (zenit matahari)

Tan Zm    = Panjang Bayangan

                    Panjang Benda

Tan Zm    = 3,4  = 130 11’ 47, 27’’

                    14,5

Lintang tempat adalah deklinasi matahari dikurangi/ditambah zenith matahari saat merpass (Zm)

-20⁰12’50.81”+ 13⁰ 11’ 47, 27’’= -7⁰ 01’ 03.54’’

Dan didapatlan nilai lintang tempat kota semarang yaitu: -7⁰ 01’ 03.54’’

Mengamati cara kerja penggunaan tongkat istiwa’, alat ini sangat berkaitan dengan Matahari karena fungsi tongkat istiwa’ itu sendiri adalah menangkap bayangan dan memberikan informasi ketinggian Matahari. Sehingga hal yang perlu diingat adalah penggunaan tongkat istiwa’ hanya bisa digunakan sepanjang Matahari di atas ufuk (baik pagi, siang maupun sore hari). Membahas teori tongkat istiwa’ berdasarkan pengamatan sangat berkaitan dengan data deklinasi Matahari yang termasuk pada data geosentrik atau geodetik.

Referensi:

Anam, Syifaul, Perangkat Rukyat Non Optik, CV. Karya Abadi, 2015