laporanku

LAPORAN PRAKTIKUM

ILMU KEBUMIAN

Penentuan Lokasi Gempa

 

OLEH :
 KELOMPOK VIII

1.      Muhammad Labib Ridlo                     (12312241015)

2.      Dwi Handayani                                   (12312241027)

3.      Ardya Fatma Winarni                         (12312241030)

4.      Isnaeni Widiastuti                               (12312241031)

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN IPA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

2013

Penentuan Lokasi Gempa

A.  TUJUAN

Ø  Menemukan episentrum suatu gempa bumi

B.  Kajian pustaka

Gempa bumi adalah getaran (goncangan) yang terjadi karena pergerakan (bergesernya) lapisan batu bumi yang berasal dari dasar atau bawah permukaan bumi dan juga bisa dikarenakan adanya letusan gunungapi. Getaran gempa  disebabkan oleh gelombang-gelombang seismik dari sumber gempa di dalam lapisan kulit bumi. Gempa bumi sering terjadi di daerah yang berada dekat dengan gunung berapi dan juga di daerah yang dikelilingi lautan luas. Pusat atau sumber gempa bumi yang letaknya di dalam bumi disebut hiposentrum. Sedangkan daerah di permukaan bumi ataupun di dasar laut yang merupakan tempat pusat getaran bumi merambat disebut episentrum. Gempa bumi dapat diklasifikasikan menurut kedalaman hiposentrum, kekuatan gelombang atau getaran gempanya dan faktor penyebabnya.

a.     Klasifikasi Gempa Bumi Menurut Kedalaman Hiposentrum

1.      Gempa Bumi Dalam

gempa bumi dalam adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada lebih dari 300 km di bawah permukaan bumi. Gempa bumi dalam pada umumnya tidak terlalu berbahaya. Tempat yang pernah mengalami adalah dibawah laut jawa,laut sulawesi,dan laut flores.

2.      Gempa Bumi Menengah

Gempa bumi menengah adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada antara 60 km sampai 300 km di bawah permukaan bumi.gempa bumi menengah pada umumnya menimbulkan kerusakan ringan dan getarannya lebih terasa. Tempat yang pernah terkena antara lain : Sepanjang pulau sumatera bagian barat, pulau jawa bagian selatan, sepanjang teluk tomini, laut maluku, dan kep. Nusa Tenggara.

3.      Gempa Bumi Dangkal

Gempa bumi dangkal adalah gempa bumi yang hiposentrumnya berada kurang dari 60 km dari permukaan bumi. Gempa bumi ini biasanya menimbulkan kerusakan yang besar. Tempat yang pernah terkena antara lain : Pulau bali, pulau flores, yogyakarta, dan jawa tengah.

b. Klasifikasi Gempa Bumi Menurut Gelombang/Getaran Gempa

1.      Gempa Akibat Gelombang Primer

Gelombang primer (gelombang lungitudinal) adalah gelombang/getaran yang merambat di tubuh bumi dengan kecepatan antara 7-14 km/detik. getaran ini berasal dari hiposentrum

2.      Gempa Akibat Gelombang Sekunder

Gelombang sekunder (gelombang transversal) adalah gelombang atau getaran yang merambat, seperti gelombang primer dengan kecepatan yang sudah berkurang, yakni 4-7 km/detik. Gelombang sekunder tidak dapat merambat melalui lapisan cair.

3.      Gempa Akibat Gelombang Panjang

Gelombang panjang adalah gelombang yang merambat melalui permukaan bumi dengan kecepatan 3-4 km/detik.Gelombang ini berasal dari episentrum dan gelombang inilah yang banyak menimbulkan kerusakan di permukaan bumi.

c. Klasifikasi Gempa Bumi Menurut Faktor Penyebabnya

1.      Gempa Bumi Tektonik

Gempa bumi tektonik adalah gempa bumi yang di sebabkan oleh dislokasi atau perpindahan akibat pergesaran lapisan bumi yang tiba-tiba terjadi pada struktur bumi, yakni adanya tarikan atau tekanan sehingga menimbulkan getaran hingga dipermukaan bumi. Gempa Tektonik ini merupakan tipe gempa yang paling sering terjadi dan yang paling banyak menimbulkan kerusakan bahkan korban jiwa. Pada gempa tektonik, tidak semua bagian pada permukaan bumi ini berpotensi terjadi gempa tersebut, melainkan lebih sering terjadi pada daerah atau wilayah pertemuan antara lempeng tektonik bumi baik didarat ataupun dilautan. Lempeng tektonik bumi memang selalu berberak (30mm - 70mm per tahun) dan apabila lapisan batuan atau tanah yang terdapat pada kerak bumi sudah tidak dapat menahan pergerakan tersebut, maka akan terjadi slip dan patahan sehingga energi yang besar akibat tumbukan dari lempeng tersebut terlepas secara tiba-tiba. Akibat dari hal tersebut akan terjadi getaran hingga kepermukaan bumi, dan apabila getaran tersebut terjadi dalam sekala besar, maka dampaknya akan sangat merusak terutama pada bangunan-bangunan dan juga dapat menimbulkan korban jiwa. Dan ada efek lain yang dampaknya juga sangat besar dari gempa type ini, yaitu Tsunami. Apabila gempa ini terjadi dilautan, pergerakan tanah yang terjadi secara tiba-tiba didasar laut dapat menyebabkan air laut bergejolak dan menimbulkan gelombang besar dipantai yang dapat memiliki ketinggian hingga puluhan meter.

Gambar 1 : gempa tektonik

2.       Gempa Bumi Vulkanik

Sesuai dengan namanya, gempa ini terjadi akibat dari aktivitas gunung berapi, walaupun hal ini jarang terjadi dan apabila terjadi skala dari gempa ini tidak sebesar gempa tektonik. Apabila sebuah gunung berapi mengalami peningkatan aktivitas hingga terjadi letusan, pergerakan magma pada perut bumi disekitar gunung tersebut akan mengalami peningkatan. Akibat dari gerakan tersebut adalah timbulnya energi yang mendesak lapisan bumi. Energi yang mendesak lapusan bumi ada yang mampu mengangkat lapis dan bumi sampai ke permukaan di sertai getaran dan hal inilah yang menyebabkan getaran-getaran pada tanah yang disebut gempa vulkanik. Seperti halnya gempa tektonik, gempa ini dapat terjadi hanya dibeberapa bagian bumi yang disekitarnya terdapat gunung berapi aktif (daerah ring of fire).

Gambar 2 : gempa vulkanik

3.      Gempa Bumi Runtuhan

Gempa bumi runtuhan (terban) adalah gempa bumi yang di sebabkan runtuhnya atap gua atau terowongan tambang di bawah tanah.
Jika batuan pada atap rongga atau pada dinding rongga mengalami pelapukan, maka rongga dapat runtuh karna tidak mampu lagi menahan beban di atas rongga. runtuhnya gua dan terowongan yang besar bisa mengakibatkan getaran yang kuat

Gambar 3  : gempa runtuhan

4.      Gempa Tumbukan. 

Batu meteor besar yang jatuh di daratan di permukaan bumi juga dapat menimbulkan gempa bumi. Hal ini sangat jarang terjadi dan apabila memang terjadi, efek kerusakan yang ditimbulkan dapat sangat besar tergantung dari besar batu meteor yang jatuh tersebut.

5.      Gempa Longsoran

Gempa bumi ini terjadi apabila terjadi longsoran tanah atau tebing didaerah pegunungan atau perbukitan dan sangat jarang terjadi. Walaupun skala gempa ini kecil, namun gempa ini dapat terjadi di daerah manapun yang wilayahnya berbukit dan memiliki struktur tanah yang labil. Tsunami juga dapat terjadi akibat dari gempa ini, yaitu apabila longsoran dari gunung, bukit ataupun tebing terjadi dilaut. Hal ini pernah terjadi di Indonesia saat gunung Krakatau meletus pada tahun 1883. Letusan gunung tersebut sangat besar sehingga mengakibatkan longsoran yang besar dari gunung tersebut. Karena gunung tersebut berada ditengah laut, maka material longsoran tersebut jatuh ke laut dan mengakibatkan air laut bergejolak dan menimbulkan tsunami setinggi 30-36 meter dipesisir Jawa bagian barat dan Sumatra bagian selatan dan tercatat lebih dari 30.000 nyawa manusia melayang akibat bencana tersebut

Glombang gempa

Gempa memang berupa goyangan atau gerakan atau getaran. Frekuensi getaran gempa ini sekitar 10 Hz artinya ada sepuluh kali goyangan tiap detik. Baik goyangan naik turun, kiri-kanan maupun maju mundur.

Ada 4 gelombang seismik pada kejadian gempa bumi sehingga dapat mengguncang kita bahkan menyebabkan kerusakan pada bangunan di permukaan bumi, gelombang tersebut adalah :

1.      Gelombang Primer

2.      Gelombang Sekunder

3.      Gelombang Cinta

4.      Gelombang Rayleigh

Gelombang Primer & Gelombang Sekunder berjalan melalui interior bumi ( didalam bumi melalui lapisan litospir ), sedangkan gelombang Cinta & Rayleigh berjalan melaluli surface ( permukaan bumi ), gelombang ini kecepatannya lebih lambat dibanding gelombang Primer dan Sekunder. Kedua Jenis gelombang inilah yang menyebabkan kerusakan bangunan

Gambar 4 : macam-macam gelombang gempa

1. Gelombang Primer (P Wave) ini menjalar akibat adanya penekanan dan peregangan. Kalau dilihat di gambar terlihat bergetar menekan dan meregang. kalau anda menghadap ke kiri maka goyangan tersebut berarah kiri-kanan atau maju-mundur (tergantung dimana arah menghadapnya). Gelombang primer ini memiliki kecepatan rambat sekitar 8 km/detik. Gelombang inilah yg akan dirasakan lebih dahulu ketika gempa, karena dia akan datang lebih dulu dibanding penjalaran gelombang yang lain.

2.  Gelombang Sekunder (S Wave) ini menjalar seperti gelombang air yang mengalun-alun. Menjalar naik-turun. Jadi gelombang ini melempar-lemparkan keatas kebawah ketika anda merasakan adanya gempa. Gelombang Sekunder ini memilki kecepatan penjalaran sekitar 4 Km/detik, tentunya akan dirasakan lebih lambat dari Gelombang Primer. Namun gelombang sekunder ini memiliki lebar goyangan (amplitudo) yg besar sehingga gelombang ini akan memilki kekuatan yg sangat besar dalam merontokkan bangunan, juga mengakibatkan longsoran tebing-tebing yang curam.

3.  Gelombang Cinta ( Love Wave ) Gelombang yang menjalar di permukaan bumi yang karakteristiknya memiliki pergerakan yang mirip dengan gelombang S, yaitu arah pergerakan partikel medan yang dilewati arahnya tegak lurus terhadap arah perambatan gelombang. Yang membedakan adalah  lokasi perambatan gelombang cinta terdapat di permukaan bumi. Dan getarannya secara lateral (mendatar)

4. Gelombang Rayleigh Gelombang permukaan juga yang arah pergerakan partikelnya bergerak berputar di permukaan.

d.  Metode Penentuan Episentrum Gempa

Ø  Metode Homoseista

Homoseista adalah garis pada peta yang menghubungkan tempat di permukaan bumi yang mencatat getaran gelombang seismic yang pertama pada waktu yang sama. Misalnya stasiun A, B dan C mencatat getaran gempa pertama pada pukul 15: 11. 06, maka pada peta, ketiga stasiun tersebut terletak pada satu homoseista.

Ø  Metode Episentral

Episentral ialah jarak episentrum atau pusat gempa di stasiun pencatat gempa. Untuk menentukan episentrum  dengan menggunakan metode episentral diperlukan minimal tiga stasiun pengamat yang mencatat kejadian gempa, sehingga dapat dihitung jarak episentral masing-masing stasiun. Untuk menghitung jarak episentral digunakan rumus ASKA, yaitu:

∆ = {(S – P) – 1’} × 1.000 km
 Keterangan :
(∆)  = jarak episentral dari stasiun pengamat (kilometer)
S - P = selisih waktu pencatatan antara gelombang sekunder dan primer (menit)
1’           = satu menit

Selain metode penentuan gempa, juga terdapat alat pendeteksi gempa antara lain:

ü  Seismograf

Seismograf adalah sebuah perangkat yang mengukur dan mencatat gempa bumi. Pada prinsipnya, seismograf terdiri dari gantungan pemberat dan ujung lancip seperti pensil. Dengan begitu, dapat diketahui kekuatan dan arah gempa lewat gambaran gerakan bumi yang dicatat dalam bentuk seismogram.

Seismograf memiliki instrumen sensitif yang dapat mendeteksi gelombang seismik yang dihasilkan oleh gempa bumi. Gelombang seismik yang terjadi selama gempa tergambar sebagai garis bergelombang pada seismogram. Seismologist mengukur garis-garis ini dan menghitung besaran gempa. Dahulu, seismograf hanya dapat mendeteksi gerakan horizontal, tetapi saat ini seismograf sudah dapat merekam gerakan-gerakan vertikal dan lateral.

Seismograf menggunakan dua gerakan mekanik dan elektromagnetik seismographer. Kedua jenis gerakan mekanikal tersebut dapat mendeteksi baik gerakan vertikal maupun gerakan horizontal tergantung dari pendular yang digunakan apakah vertikal atau horizontal. Seismograf modern menggunakan elektromagnetik seismographer untuk memindahkan volatilitas sistem kawat tarik ke suatu daerah magnetis.

ü  Quick alarm

Quake Alarm adalah sebuah alat berukuran kecil (sebesar gagang telepon) yang ditempel di dinding dengan pelakat velcro dengan menggunakan baterei alkalin 9 Volt. Quake alarm menggunakan teknologi pendulum terbalik yang sangat sensitif untuk mendeteksi gelompang "P" yang selalu menjalar mendahului getaran sebuah gempa bumi. Pendulumnya bergerak memicu sirkuit yang membunyikan suara alarm.Quake Alarm sanggup mendeteksi gempa bumi mulai 4 SR, bahkan dari beberapa pengalaman gempa dibawah 4 SR pun masih terdeteksi.

Pada saat gempa, terbentuk gelombang-gelombang yang disebabkan oleh pergeseran plat bumi dibawah permukaan. Dua gelombang utamanya adalah Gelombang Kompresi "P" (compresion wave) dan gelombang perusak "S" (Shear wave). Gelombang "P" menjalar lebih cepat dari gelombang "S", sehingga ketika gempa terjadi, Quake Alarm mampu mendeteksi sebelum terjadi getaran bumi. Jadi, memberikan waktu berharga untuk berlindung.

e.  Skala Kekuatan Gempa Bumi

·         Skala Kekuatan Gempa Bumi Menurut C.F. Richter.

C . F . Richter adalah seorang ahli sismologi berkebangsaan amerika serikat, yang pada tahun 1935, menyusun skala gempa bumi berdasarkan skala magnitudo (ukuran besar/kecilnya kekuatan gempa). Richter menggunakan klasifikasi angka 0 sampai 8. semakin besar angka semakin besar magnitudonya. Skala Richter atau SR didefinisikan sebagai logaritma (basis 10) dari amplitudo maksimum, yang diukur dalam satuan mikrometer, dari rekaman gempa oleh instrumen pengukur gempa (seismometer) Wood-Anderson, pada jarak 100 km dari pusat gempanya. Sebagai contoh, misalnya kita mempunyai rekaman gempa bumi (seismogram) dari seismometer yang terpasang sejauh 100 km dari pusat gempanya, amplitudo maksimumnya sebesar 1 mm, maka kekuatan gempa tersebut adalah log (10 pangkat 3 mikrometer) sama dengan 3,0 skala Richter. Skala ini diusulkan oleh fisikawan Charles Richter.

Untuk memudahkan orang dalam menentukan skala Richter ini, tanpa melakukan perhitungan matematis yang rumit, dibuatlah tabel sederhana seperti gambar di samping ini. Parameter yang harus diketahui adalah amplitudo maksimum yang terekam oleh seismometer (dalam milimeter) dan beda waktu tempuh antara gelombang-P dan gelombang-S (dalam detik) atau jarak antara seismometer dengan pusat gempa (dalam kilometer). Dalam gambar di samping ini dicontohkan sebuah seismogram mempunyai amplitudo maksimum sebesar 23 milimeter dan selisih antara gelombang P dan gelombang S adalah 24 detik maka dengan menarik garis dari titik 24 dt di sebelah kiri ke titik 23 mm di sebelah kanan maka garis tersebut akan memotong skala 5,0. Jadi skala gempa tersebut sebesar 5,0 skala Richter.

Skala Richter pada mulanya hanya dibuat untuk gempa-gempa yang terjadi di daerah Kalifornia Selatan saja. Namun dalam perkembangannya skala ini banyak diadopsi untuk gempa-gempa yang terjadi di tempat lainnya.

Skala Richter ini hanya cocok dipakai untuk gempa-gempa dekat dengan magnitudo gempa di bawah 6,0. Di atas magnitudo itu, perhitungan dengan teknik Richter ini menjadi tidak representatif lagi.

Perlu diingat bahwa perhitungan magnitudo gempa tidak hanya memakai teknik Richter seperti ini. Kadang-kadang terjadi kesalahpahaman dalam pemberitaan di media tentang magnitudo gempa ini karena metode yang dipakai kadang tidak disebutkan dalam pemberitaan di media, sehingga bisa jadi antara instansi yang satu dengan instansi yang lainnya mengeluarkan besar magnitudo yang tidak sama.

·         Skala kekuatan moment diperkenalkan pada 1979 oleh Tom Hanks dan Hiroo Kanamori sebagai pengganti skala Richter dan digunakan oleh seismologis untuk membandingkan energi yang dilepas oleh sebuah gempa bumi. Kekuatan moment Mw adalah sebuah angka tanpa dimensi yang didenifinisikan sebagai berikut

di mana M0 adalah Moment seismik (menggunakan satu newton metre [N•m] sebagai moment).

Sebuah peningkatan satu tahap dalam skala logaritmik ini berarti sebuah peningkatan 101,5 = 31,6 kali dari jumlah energi yang dilepas, dan sebuah peningkatan 2 tahap berarti sebuah peningkatan 103 = 1000 kali kekuatan awal.

·         Skala Kekuatan Gempa Bumi Menurut Mercalli

Mercalli pada tahun 1931 menyusun skala gempa bumi berdasarkan skla intensitas gempa. intensitas gempa di suatu tempat adalah kekuatan gempa yang diestimasikan berdasarkan efek geologis dan efeknya terhadap bangunan dan manusia. Skala Mercalli adalah satuan untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Skala Mercalli terbaagi menjadi 12 pecahan berdasarkan informasi dari orang-orang yang selamat dari gempa tersebutdan juga dengan melihat dan membandingkan tingkat kerusakan akibat gempa bumi tersebut. Oleh itu skala Mercalli adalah sangat subjektif dan kurang tepat dibanding dengan perhitungan magnitudo gempa yang lain. Oleh karena itu, saat ini penggunaan skala Richter lebih luas digunakan untuk untuk mengukur kekuatan gempa bumi. Tetapi skala Mercalli yang dimodifikasi, pada tahun 1931 oleh ahli seismologi Harry Wood dan Frank Neumann masih sering digunakan terutama apabila tidak terdapat peralatan seismometer yang dapat mengukur kekuatan gempa bumi di tempat kejadian.

·         Skala Kekuatan Gempa Menurut Omori

Skala gempa yang ditilis oleh omoro mirip dengan skla gempa yang ditilis olh mercalli. Alat untuk mengukur gempa bumi adalah seismograf. seismograf ada 2 jenis: seismogaf vertikal dan seismograf horizontal untuk mengukur gempa bumi di butuhkan satu seismograf vertikal dan  dua seismograf horizontal.

Gambar 5: seismograf

C.  Metode praktikum

v  Tempat dan Waktu Praktikum

Tempat                   : Laboratorium IPA 1

Waktu                     : Rabu, 09 Oktober 2013

v  Alat dan bahan

·            Alat :

ü  Jangka

ü  Penggaris

ü  Alat tulis

·            Bahan :

ü  Kertas putih 5 lembar

D.  PROSEDUR OBSERVASI

 

 

No.	Distance to epicenter (in Km)	Different in arrival P- and S- waves (in 500)
1	200	40
2	300	60
3	400	80
4	500	100
5	600	120

 

 

E.   HASIL PENGAMATAN

No.	Perbedaan Selisih Waktu	Gambar Hasil Praktikum
1	A=60 s B=100s C=80 s
2	A=80s B=80s C=100s
3	A=120s B=60s C=80s
4	A=100s B=120s C=80s
5	A=120s B=40s C=60s

F.   PEMBAHASAN

Praktikum yang berjudul “Penentuan Lokasi Gempa” bertujuan untuk menemukan episentrum suatu gempa bumi. Praktikum ini praktikan kerjakan di laboratorium IPA 1 FMIPA UNY pada hari Rabu, 9 Oktober  2013.

Dalam melakukan praktkum ini praktikan menggunakan beberapa alat dan bahan, antara lain 5 buah kertas putih, jangka, penggaris dan alat tulis.langkah pertama yang praktikan lakukan dalam praktikum ini yaitu praktikan membagi kertas putih menjadi 4 bagian, selanjutnya praktikan menandai stasiun A, B, dan C pada kertas, hal ini dimulai dengan menanddai stasiun A yang letaknya 2,5 cm di atas titik tengah pada kertas. Selanjutnya praktikan menandai stasiun B dan C dengan jarak seperti gambar di bawah ini, sehingga sehingga dapat membuat peta untuk menemukan episentrum.

Dengan mengetahui cepat gelombang P dan S berjalan, maka dapat menghitung jarak episentrum gempa dengan mengukur perbedaan waktu datangnya gelombang P dan S pada stasiun mereka, Perbedaan waktu datangnya dua gelombang 120 s pada stasiun A; 80 S pada stasiun B dan 80 s pada stasiun C. Mencatat jarak episentrum dari setiap stasiun dengan menggunakan tabel berikut:

Distance to epicenter (in km)	Difference in arrival P and S waves
200	40
300	60
400	80
500	100
600	120

Selanjutnya praktikan mengkonversikan setiap satuan jarak dengan cm, sehingga data dapat digunakan pada peta yaitu dengan menggunakan skala 1 cm= 100 km. Data ini akan menjadi nilai radius seiap lingkaran pada langkah berikutnya. Selanjutnya praktikan Membuat sebuah lingkaran sekeliling stasiun A, seperti pada gambar dibawah ini :

Berikutnya praktikan mengulangi langkah tersebut yaitu membuat lingkaran untuk kedua stasiun lainnya yaitu stasiun B dan C. dari langkah-langkah diatas, praktikan dapat menentukan lokasi episentrum gempa bumi (X) adalah titik dimana 3 lingkaran berpotongan, titik tersebut kemudian ditandai dengan menggunakan huruf X.  kegiatan ini praktikan lakukan sebanyak 5 kali dengan perbedaan waktu antara stasiun yang berbeda-beda, berikut merupakan pembahasan praktikan untuk masing-masing kegiatan:

a.       Kegiatan 1

Pada kegiatan 1 ini jarak datangnya gelombang gempa ke stasiun A adalah 60 sekon, 100 sekon ke stasiun B, dan 80 sekon ke stasiun C. Perbedaan waktu antara stasiun ini menentukan jarak dari sebuah pusat gempa untuk dapat dirasakan pada suatu tempat. Kemudian praktikan menggunakan tabel di bawah ini untuk mengkoversikan data hasil tabel tersebut dengan menggunakan skala 1 cm = 100 km, berikut merupakan tabelnya:

Distance to epicenter (in km)	Difference in arrival P and S waves
200	40
300	60
400	80
500	100
600	120

Dari hasil pengkonversian akan didapatkan nilai radius setiap lingkaran pada masing-masing stasiun.  Perbedaan datangnya gelombang P dan S pada stasiun A yaitu 60 s. Untuk perbedaan datangnya gelombang P dan S adalah 60s, menurut tabel, jarak episentrumnya adalah 300 km, karena  dalam hal ini skala yang digunakan 1 cm = 100 km maka besarnya nilai radius lingkaran pada stasiun A yaitu 3 cm. Kemudian praktikan membuat lingkaran dengan radius 4 cm menggunakan jangka, dengan titik stasiun A sebagai pusat lingkarannya. Berikutnya untuk stasiun B perbedaan datangnya gelombang P dan S adalah 100 s, menurut tabel, perbedaan waktu 100 s mempunyai jarak episentrum 500 km jika dikonversikan ke dalam cm maka hasilnya 5 cm. Selanjutnya praktikan membuat lingkaran dengan jari-jari 5 cm menggunakan jangka dengan titik stasiun A sebagai titik pusat. Sedangkan untuk stasiun C memiliki perbedaan waktu antar stasiun yaitu 80 s, sehingga jarak episentrumnya 400 km, karena 1 cm = 100 km maka besarnya nilai radius lingkaran pada stasiun C yaitu 4 cm. berikutnya praktikan membuat lingkaran yang memiliki jari-jari 4 cm. Berikut merupakan gambar dari kegiatan 1.

Gambar kegiatan 1

Dari gambar kegiatan 1 diatas tampak bahwa ketiga lingkaran tersebut saling berpotongan, namun ketiganya tidak berpotongan dalam satu titik melainkan dalam suatu daerah, daerah tersebut berbentuk segitiga, titik berat dari segitiga itulah yang merupakan lokasi episentrum gempa (X). Selanjutnya praktikan menarik garis dari lokasi episentrum (X) ke masing – masing stasiun, kemudian mengukur panjangnya. Dari hasil pengukuran didapatkan jarak dari episentrum (X) ke stasiun A yaitu 2,7 cm, kemudian hasil itu dikonversikan dalam satuan km, dimana 1 cm = 100 km, maka hasilnya 270 km. Selanjutnya untuk jarak dari episentrum ke stasiun B didapatkan hasilnya 4,5 cm jika dikonversikan menjadi 450 km. sedangkan jarak dari episentrum ke stasiun C adalah 3,8 cm atau jika dikonversikan hasilnya menjadi 380 km.

b.      Kegiatan 2

Pada kegiatan 2 ini jarak datangnya gelombang gempa ke stasiun A adalah 80 sekon, 80 sekon ke stasiun B, dan 100 ke stasiun C. Selanjutnya praktikan menggunakan tebel di bawah ini untuk menentukan jarak episentrum dari setiap stasiun.

Distance to epicenter (in km)	Difference in arrival P and S waves
200	40
300	60
400	80
500	100
600	120

 

Berdasarkan tabel di atas, untuk stasiun A yang memiliki perbedaan waktu 80s, maka berdasarkan tabel di atas jarak episentrumnya adalah 400 km, dalam kegiatan ini praktikan menggunakan skala 1 cm = 100 km, sehingga jika dikonversikan pada skala itu hasilnya adalah 4 cm, kemudian praktikan membuat lingkaran dengan radius 4 cm. Berikutnya untuk stasiun B memiliki perbedaan waktu 80 s, menurut tabel perbedaan waktu 80 s memiliki jarak episentrumnya adalah 400 km, jika dikonversikan menurut skala 1 cm = 100 km , maka hasilnya 4 cm, berikutnya praktikan membuat lingkaran dengan radius 4 cm. Sedangkan pada stasiun C perbedaan waktunya adalah 100 s, menurut tabel diatas, perbedaan waktu 100 s memiliki jarak episentrum 500 km, jika dikonversikan dalam satuan cm, hasilnya 5 cm, kemudian praktikan membuat lingkaran dengan radius 5 cm. berikut merupakan gambar pada kegiatan 2.

Gambar Kegiatan 2

Dari gambar di atas dapat dilihat ketiga lingkaran berpotongan membentuk suatu daerah yang berbentuk segitiga, kemudian praktikan menentukan titik tengah dari daerah segitiga tersebut, titik tengah tersebut merupakan titik episentrum (X). Selanjutnya praktikan menarik garis dari pusat episentrum menuju masing-masing stasiun lalu mengukur panjangnya. Dari hasil pengukuran didapatkan jarak dari titik episentrum ke stasiun A adalah 2,9 cm, hasil ini kemudian dikonversikan derdasarkan skala 1 cm = 100 km, sehingga hasil sebenarnya adalah 290 km. Untuk jarak dari titik episentrum ke stasiun B adalah 3,1 cm jka diknversikan kedalam satuan cm dengan 1 cm = 100 km, maka hasil yang sebenarnya adalah 310 km. Sedangkan jarak dari titik episentrum ke stasiun C adalah 4,3 cm, jika dikonversikan hasilnya adalah 430 km.

c.        Kegiatan 3

Pada kegiatan 3 ini ditentukan waktu tibanya gelombang gempa pada stasiun A dalam waktu 120 sekon, pada stasiun B 60 sekon, dan pada stasiun C gelombang gempa tiba dalam waktu 80 sekon. Lama waktu sampainya gelombang gempa pada tiap-tiap stasiun ini akan menentukan jarak dari sumber gempa ke stasiun pengamat. Berikut tabel yang digunakan praktikan untuk mengkonversi waktu tibanya gelombang menjadi jarak antara sumber dan stasiun pengamat gempa:

Distance of epicenter (in km)	Difference in arrival P- and S-waves (in second)
200	40
300	60
400	80
500	100
600	120

Tabel konversi waktu ke jarak

Berdasarka tabel di atas, untuk stasiun A yang memiliki rentang waktu 120 sekon, maka jarak episentrumnya adalah 600 km. Karena praktikan menggunakan konversi 100 km= 1cm, maka jarak episentrum stasiun A pada gambar adalah 6 cm. Kemudian praktikan membuat lingkaran dengan nilai radius 6 cm. Pada stasiun B, dengan perbedaan waktu 60 sekon, maka didapat jarak episentrumnya adalah 300 km. Setelah dikonversikan dengan skala praktikan, maka dalam gambar praktikan jarak episentrumnya adalah 3 cm. Kemudian praktikan membuat lingkaran dengan nilai radius 3 cm. Untuk stasiun C, dengan lama waktu sampainya gelombang gempa selama 80 sekon, maka jarak episentrumnya adalah 400 km maka hasilnya 4 cm jika dikonversikan dalam skala perbandingan 100 km= 1 cm. praktikan membuat lingkaran dengan nilai radius  4 cm. Adapun hasil dari gambar praktikan adalah sebagai berikut:

Gambar Kegiatan 3

Dari ketiga lingkaran, didapat suatu titik X yang mencakup ketiga daerah stasiun. Berdasarkan literatur, titik potong antara ketiga lingkaran merupakan lokasi episentrum dari gempa. Meskipun titik ini bukan merupakan titik potong dari ketiga lingkaran, yaitu hanya titik potong dari 2 lingkaran, namun karena titik ini masih dalam daerah lingkaran lainnya, titik potong ini disebut sebagai pusat gempa. Jika titik ini dihubungkan dengan masing-masing stasiun, maka didapat jarak antara pusat gempa ke stasiun A adalah 4 cm atau 400 km dalam jarak sebenarnya, jarak pusat gempa dengan stasiun B adalah 3 cm atau 300 km dalam jarak sebenarnya, dan 4 cm untuk jarak antara stasiun C dengan pusat gempa atau 400 km jika dikonversikan ke jarak sebenarnya.

d.      Kegiatan 4

Jarak datangnya gelombang gempa ke stasiun A adalah 100 sekon, 120 sekon jika ke stasiun B, dan 80 sekon untuk rentang waktu datangnya gelombang gempa. Untuk menentukan jarak menggunakan data selang waktu ini, praktikan menggunakan tabel konversi:

Distance of epicenter (in km)	Difference in arrival P- and S-waves (in second)
200	40
300	60
400	80
500	100
600	120

Tabel konversi waktu ke jarak episentrum

Untuk stasiun A, dengan selang waktu selama 100 sekon maka jarak episentrumnya adalah 500 km. Setelah dikonversi dengan perbandingan skala pada gambar praktikan yang menggunakan 100 km= 1 cm, maka jarak episentrum pada gambar untuk stasiun A adalah 5 cm. Stasiun B memiliki selang waktu 120 seon sehingga jarak episentrumnya 600 km atau 6 cm jika dalam gambar praktikan. Sedangkan stasiun C, dengan selang waktu selama 80 sekon maka jarak episentrumnya adalah 400 km atau 4cm jika dikonversikan ke dalam gambar praktikan.

Selanjutnya dari jarak episentrum yang telah ditemukan maka dibuat penentuan lokasi gempa menggunakan metode episentral yaitu dengan membuat lingkaran dengan diameter dari jarak episentral tadi dan mencari titik potong antara ketiga lingkaran tersebut. Dalam metode episentral ini, minimal banyaknya pengamat yang mengamati waktu terjadinya gempa minimal 3 pengamat. Adapun hasil gambar praktikan dari pembuatan ketiga lingkaran menggunakan radius yang telah ditemukan di atas adalah sebagai berikut:

Gambar Kegiatan 4

Dari penarikan ketiga lingkaran, ditemukan daerah irisan ketiga lingkaran tersebut yang berbentuk segitiga dimana di dalam daerah tersebutlah pusat gempa berada. Untuk menentukan lokasi pusat gempa, praktikan mencari titik berat dari garis tersebut yang kemudian ditandai dengan X. Titik tersebut merupakan pertemuan dari ketiga lingkaran yang merupakan stasiun pengamat gelombang gempa. Sehingga jika diukur lebih lanjut, jarak antara pusat gempa ke stasiun A adalah 4,7 cm jarak pada gambar yaitu 470 km jarak sebenarnya, jarak pusat gempa ke stasiun B 3,8 cm jika pada gambar atau 380 km untuk jarak sebenarnya, dan 2,6 cm jarak antara titik C dengan sumber gempa pada gambar atau jika dikonversikan ke jarak sebenarnya adalah 260 km.

e.       Kegiatan 5

Pada kegiatan terakhir dari penentuan lokasi gempa ini ditentukan bahwa selang waktu sampainya gelombang gempa pada stasiun A adalah 120 sekon, 40 sekon untuk stasiun B, dan 60 sekon pada stasiun C. Dari selang waktu inilah nantinya didapat jarak episentrum gempa menggunakan konversi sebagai berikut:

Distance of epicenter (in km)	Difference in arrival P- and S-waves (in second)
200	40
300	60
400	80
500	100
600	120

Tabel konversi waktu ke jarak episentrum

Dari tabel di atas maka praktikan dapat menentukan bahwa jarak episentrum untuk titik A adalah 600 km karena selang waktunya dengan gelombang gempa adalah 120 sekon. Karena praktikan menggunakan skala 100 km=1 cm, maka dalam gambar praktikan jarak episentrum stasiun A digambarkan dengan jarak 6 cm. Untuk stasiun B yang memiliki selang waktu sampainya gelombang gempa selama 40 sekon, maka dapat didapat jarak episentrumnya adalah 200 km atau jika digambarkan dalam simulasi praktikan adalah 2 cm. Sedangkan stasiun C, dengan selang waktu 60 sekon, maka jarak episentrumnya adalah 300 km yang jika digambarkan dengan skala 100 km= 1 cm menjadi 3 cm jaraknya dalam kertas gambar.

Jarak episentrum yang didapat dari masing-masing stasiun selanjutnya dibuat lingkaran menggunakan radius dari jarak episentrum tiap stasiun. Dari ketiga lingkaran ini diharapkan nantinya akan ditemukan ketiga titik potong yang kemudian disebut dengan pusat lokasi gempa. Cara penentuan lokasi gempa menggunakan metode dari pengamatan oleh minimal tiga stasiun ini disebut dengan metode episentral, salah satu metode akurat dalam penentuan pusat gempa, selain metode homoseista yang menghubungkan tempat-tempat yang mencatat getaran gelombang dalam waktu yang sama.

Adapun gambar praktikan dalam membuat lingkaran dari radius yang merupakan jarak episentral masing-masing stasiun adalah

Gambar Kegiatan 5

Setelah divisualisasikan dalam bentuk gambar, ternyata tidak ditemukan titik potong antara ketiga lingkaran. Pada kegiatan-kegiatan sebelumnya, apabila tidak ditemukan ketiga titik potong maka dapat ditemukan alternatifnya yaitu dengan pertemuan daerah ketiga lingkaran (irisan) yang masih dalam wilayah ketiga lingkaran, namun tidak dengan kegiatan 5 ini yang memang tidak tertemukan sebuah titik yang masih dalam lokasi ketiga lingkaran. Hal ini menunjukkan tidak ditemukannya pula titik pusat terjadinya gempa. Hal ini terjadi karena getaran gelombang gempa yang dirasakan pengamat sangat lemah sehingga berkemungkinan pada waktu sampainya gelombang yang kurang valid dan akhirnya berpengaruh pada jarak episentrum dari stasiun. Selain itu, kegiatan penentuan lokasi gempa ini tidak dilakukan dengan perhitungan menggunakan rumus laska, melainkan hanya penggambaran titik-titik episentrum.

Kelima  kegiatan yang telah praktikan lakukan ini merupakan kegiatan untuk menentukan episentrum gempa dengan menggunakan metode episentral, yaitu jarak antara sumber gempa dengan pengamatan minimal dari 3 stasiun pengamat yang mencatat waktu sampainya gelombang gempa di tempat tersebut. Hal ini dapat dihitung secara matematis, dengan menggunakan  Rumus LASKA, yaitu:

∆ = {(S – P) – 1’} × 1.000 km
 Keterangan :
(∆)  = jarak episentral dari stasiun pengamat (kilometer)
S - P = selisih waktu pencatatan antara gelombang sekunder dan primer (menit)
1’     = satu menit

Dalam praktikum ini bertujuan menentukan episentrum gempa. Menurut literature, episentrum gempa merupakan titik atau garis di permukaan bumi atau permukaan laut tempat gelombang permukaan mulai dirambatkan, atau tempat gelombang primer (P) dan gelombang sekunder (S) pertama kali mencapai permukaan bumi atau laut. Gelombang primer (P) merupakan gelombang longitudinal yang menjalar akibat adanya penekanan dan peregangan. Kalau dilihat di gambar terlihat bergetar menekan dan meregang. Sedangkan gelombang sekunder (S) merupakan gelombang transversal yang menjalar naik-turun. Perbedaan waktu yang terjadi antara datangnya gelombang primer (P) dan gelombang sekunder (S) minimal pada 3 stasiun, dapat digunakan untuk menenukan jarak episentrum gempa.

Menurut literature, selain menggunakan metode episentral, penentuan lokasi gempa dapat dilakukan dengan alat yang disebut seismograf. Untuk menentukan di mana gempa terjadi, perlu dipelajari data rekaman gempa atau yang disebut seismogram yang tercatat pada seismograf.

G.  KESIMPULAN

Dari hasil praktikum yang telah dilakukan, praktikan dapat menyimpulkan:

·         Dari kelima kegiatan yang telah praktikan lakukan, praktikan dapat menemukan titik episentrum pada kegiatan 1,2,3, dan 4, sedangkan pada kegiatan 5 praktikan tidak menemukan titik episentrum.

·         Berikut adalah tabel yang memuat data perbedaan waktu antar stasiun dan jarak dari titik episentrum ke masing-masing stasiun

No	Perbedaan waktu antar stasiun (s)			Jarak ke tiap stasiun (km)
	A	B	C	A	B	C
1	60	100	80	270	450	380
2	80	80	100	290	310	430
3	120	60	80	400	300	400
4	100	120	80	470	380	260
5	120	40	60	-	-	-

H.  DAFTAR PUSRAKA

Handoko.1993. Landasan Pemahaman Fisika Atmosfer dan Unsur-unsur Iklim. Jurusan Geofisika dan Meteorologi. Bogor : FMIPA-IPB.

http://id.shvoong.com/exact-sciences/physics/2138072-pengertian-dan-penyebab-terjadinya-gempa/#ixzz2hVzguArM diunduh pada tanggal 7 Oktober 2013 pukul 15.35 WIB.

Ibnu Rusydy. 2013. Mengenal Gelombang Gempa dan Manfaatnya Bagi Masyarakat. Diunduh dari http://log.viva.co.id/news/read/383405-mengenal-gelombang-gempa-dan-manfaatnya-bagi-masyarakat pada tanggal 7 Oktober 2013 pukul 15.54 WIB.

Insih Wilujeng. 2009. Petunjuk Praktikum Kebumian. Yogyakarta: FMIPA UNY.

Jawaban pertanyaan

1.      Kapankah ilmuan perlu menggunakan metode ini untuk menemukan episentrum gempa?

Jawab:

Ilmuan perlu menggunakan metode ini untuk menemukan episentrum gempa jika tidak tersedia alat seismograf. Tanpa menggunakan seismograf, ilmuan masih dapat menentukan episentrum gempa yaitu dengan menggunakan metode ini dengan catatan terdapat data/ informasi tentang waktu datangnya gempa minimal dari 3 stasiun pengamatan

2.      Bagaimana seseorang dapat memprediksikan lokasi Episentrum tanpa seismografi?

Jawab :

Tanpa seismograf, seseorang tetap dapat memprediksikan lokasi episentrum dengan beberapa cara seperti:

·         Menggunakan rumus ASKA

∆ = {(S – P) – 1’} × 1.000 km
 Keterangan :
(∆)  = jarak episentral dari stasiun pengamat (kilometer)
S - P = selisih waktu pencatatan antara gelombang sekunder dan primer (menit)
1’          = satu menit

·         Metode homoseista yaitu dengan membuat garis pada peta yang menghubungkan tempat di permukaan bumi yang mencatat getaran gelombang seismic yang pertama pada waktu yang sama.

I.     LAMPIRAN

 

                   Kegiatan 1                                                       Kegiatan 2

 

                   Kegiatan 3                                                       Kegiatan 4

Kegiatan 5