Sebelum memahami supermoon, kita perlu tahu tentang bagaimana gravitasi bumi,  teori sistem dua benda,  orbit bulan, dan supermon sendiri.

A. Gravitasi Bumi

Gravitasi bila kita lihat dari gerak peluru terhadap bumi, maka akan dapat beberapa fenomena.  Bila peluru jatuh tanpa adanya gaya selain gaya gravitasi, maka peluru akan mengarah ke pusat bumi. Bila peluru diberikan gaya mendatar (kecepatan mendatar) maka peluruh akan semakin menjauhi bumi dengan waktu yang sama seperti diilustrasikan pada Gambar 1.

Gambar 1. Peluru semakin menjauhi bumi bila diberikan kecepatan mendatar yang semakin besar dengan arah meriam mandatar.

Berdasarkan teori tersebut, maka sebuah benda jika diberikan kecepatan (kecepatan injeksi) yang rendah maka benda tersebut akan jatuh (Gambar 2. A dan B). Jika diberikan kecepatan injeksi tertentu, benda akan bergerak mengelilingi bumi dengan lintasan lingkaran (Gambar 2. C). Lalu apabila diberikan kecepatan injeksi sebesar 10 km/s, maka benda akan menempati lintasan ellips (Gambar 3. D). Kemudian benda yang diberikan lebih dari 10 km/s, benda tersebut akan keluar dari lintasannya.

Gambar 2. Benda yang diberikan kecepatan injeksi tertentu akan menyebabkan benda memiliki lintasan yang berbeda

B. Persamaan Sistem Dua Benda

Seperti yang kita tahu bahwa energi total adalah konstan. Energi total merupakan penjumlahan antara energi kinetik dengan energi potensial. Energi kinetik yang dibutuhkan sebesar

untuk energi potensial

Untuk orbit ellips yang terikat, energi total harus mempunyai nilai yang negatif. Dalam hal ini kecepatan relatif dan jaraknya setengah dari sumbu mayor atau dituliskan

Jadi energi total

E = V + K

m1 >> m2 maka (m1 + m2)~ m1 jadi

Persamaan ini kemudian disebut sebagai vis viva. Persamaan vis viva ini kemudian dipakai untuk sistem bulan dan bumi dengan m1 adalah bumi.

 

C. Orbit Bulan

Bulan memiliki orbit ellips dimana bumi sebagai fokus ellips. Titik dimana jarak bulan dengan bumi   paling dekat disebut sebagai perigee dan titik dimana jarak bulan dan bumi terdekat disebut apage (lihat gambar 3).


Gambar 3. Orbit bumi terhadap bulan

Ingat bahwa bulan akan terlihat pada mata kita pada malam hari dimana cahaya pantulan dari bulan tidak kalah terang dengan cahaya matahari dan matahari masih mendapat sinar dari matahari untuk dipantulkan ke mata kita (lihat Gambar 4). Perlu diingat juga bahwa bulan berovolis dengan bumi yang lintasannya ellip sehingga terjadi fase-fase bulan (lihat Gambar 5.

Gambar 4. Bagaimana bulan mendapat sinar matahari

Gambar 5. Gambar fase Bulan

D. Bagaimana Supermoon terjadi?

Super moon terjadi ketika posisi bulan berjarak paling dekat dengan bumi (perigee). Supermoon biasanya nampak 14% sampai 30%.  Supermoon terjadi setiap 13 bulan terutama ketika bulan November.

Gambar 6. Supermoon pada 14 Nov 2016

Daftar Pustaka

http://edition.cnn.com/2016/11/02/world/supermoon-november-14-2016/
http://www.pitt.edu/~jdnorton/teaching/HPS_0410/chapters/general_relativity_pathway/Fall_sideways_motion.jpg
http://www.physicsmynd.com/wp-content/uploads/2010/11/escape-velocity.jpg
www2.astro.psu.edu/users/cpalma/astro1h/Images/FG01_05.JPG