PENGGUNAAN THEODOLITE DALAM MENCARI UTARA SEJATI

 

PENGGUNAAN THEODOLITE DALAM MENCARI ARAH KIBLAT

Makalah Dipresentasikan dalam Mata Kuliah

Lab Falak 2

Dosen pengampu : Drs. KH. Slamet Hambali, M.S.I

Oleh:

                                     Alaik Ridhallah                    : 1402046027

                                    

 

 

JURUSAN ILMU FALAK

FAKULTAS SYARI’AH DAN HUKUM

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI WALISONGO

SEMARANG

2017

 

BAB I

PENDAHULUAN

A.     Latar Belakang

Menghadap kiblat saat melaksanakan ibadah salat merupakan syarat yang harus dilakukan. Begitu juga ketika mengubur jenazah harus dihadapkan ke arah kiblat. Namun keberadaan kiblat jauh dari jangkauan kita, bahkan tidak bisa memandang secara langsung karena posisinya berada di Arab Saudi, lebih tepatnya kota Makkah, di mana Lintang dan Bujurnya beda jauh dengan Indonesia.

Perkembangan teknologi dapat mempermudah mengatasi masalah tersebut. Dahulu dengan menggunakan teknologi sederhana seperti tongkat istiwa’ yang memanfaatkan cahaya matahari setelah kulminasi kita dapat memprediksi arah kiblat dengan akurat.

Namun, saat ini Theodolite yang sering digunakan anak-anak teknik sipil pembangunan dapat juga dimanfaatkan juga untuk menentukan arah kiblat, awal waktu shalat dhuhur dan ashar. Pastinya menghitung terlebih dahulu nilai-nilai dengan rumus yang sudah ada kemudian dimasukkan ke dalam alat theodolite tersebut.

Makalah ini mencoba memaparkan bagaimana langkah-langkah yang harus ditempuh dalam menggunakan Theodolite untuk dapat mencari arah kiblat.

B.      Rumusan Masalah

1.      Bagaimana Pengertian Theodolite ?

2.      Bagaimana Langkah-langkah kegunaan Theodolite untuk menentukan utata sejati dan arah kiblat ?

3.      Bagaimana Contohnya Perhitungannya ?

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

A.    Pengertian Theodolite

Theodolite adalah alat yang digunakan untuk mengukur sudut horisontal (Horizontal Angle = HA) dan sudut vertikal (Vertical Angle = VA).[1]  Sebuah alat ukur cangih untuk menentukan suatu posisi dengan tata koordinat horizzon secara digital. Bila yang diukur posisinya adalah sebuah bintang langit, data yang diperlukan adalah tinggi dan azimuth.[2] Alat ini banyak digunakan sebagai piranti pemetaan pada survey geologi (ilmu tentang tata letak bumi) dan geodesi (ilmu tentang pemetaan bumi).[3]

Theodolite terdiri dari sebuah teleskop kecil yang terpasang pada sebuah dudukan. Saat teleskop kecil ini digeser maka angka kedudukan vertikal dan horizontal yang ditampilkan pada monitor secara otomatis akan berubah sesuai perubahan sudut pergerakannya. Setelah adanya theodolit berskala analog, maka kini banyak diproduksi theodolit dengan menggunakan teknologi digital sehingga pembacaan skala jauh akan lebih mudah.[4]

Berkembangnya zaman, theodolite yang dahulunya identik dengan anak-anak yang belajar teknik geodesi dan lain-lain, kini juga bisa digunakan untuk bermacam-macam kegunaan yang lain. Seperti rukyat hilal awal bulan hijriyyah, penentuan arah kiblat dan pengamatan benda-benda langit.

B.      Langkah-Langkah Penggunaan Theodolit Menentukan Arah Kiblat

1)      Persiapan

Pengukuran arah kiblat untuk suatu tempat atau kota dengan theodolit dan data astronomis “Ephemeris Hisab Rukyat”, maka yang dilakukan terlebih dahulu adalah[5]:

a)      Menentukan kota yang akan diukur arah kiblatnya.

b)      Menyiapkan data Lintang Tempat (φ) dan Bujur Tempat (λ).

c)      Melakukan perhitungan arah kiblat untuk tempat yang bersangkutan. Data arah kiblat hendaklah diukur dari titik Utara ke Barat (U-B).

d)     Menyiapkan data astronomis “Ephemeris Hisab Rukyat” pada hari atau tanggal pengukuran.

e)      Membawa jam penunjuk waktu yang akurat.

f)       Menyiapkan Theodolite.

 

2)           Persiapan Selanjutnya

Setelah segala sesuatu yang diperlukan seperti di atas sudah tersedia maka pengukuran arah kiblat dengan theodolit dilakukan langkah-langkah sebagai berikut :

1.      Pasang theodolit pada penyangganya.

2.      Periksa waterpass yang ada padanya agar theodolit benar-benar datar.

3.      Berilah tanda atau titik pada berdirinya theodolit (misalnya T)

4.      Bidiklah Matahari dengan theodolit.

Awas sinar matahari sangat kuat, sehingga dapat merusak mata. Oleh karenanya, pasanglah filter pada lensa theodolit sebelum digunakan untuk membidik matahari.

5.      Kuncilah theodolit (dengan skrup horizontal clamp dikencangkan) agar tidak bergerak.

6.      Tekan tombol “0-Set” pada theodolit, agar angka pada layar (HA = Horizontal Angel) menunjukkan 0 (nol).

7.      Mencatat waktu ketika membidik matahari tersebut jam berapa (W).

Akan lebih baik dan memudaahkan perhitungan selanjutnya apabila pembidikan matahari dilakukan pada tepat jam.

8.      Mengkonversi waktu yang dipakai dengan GMT, misalnya WIB dikurangi 7 jam.

9.      Melacak nilai Deklinasi Matahari (δ) pada waktu hasil konversi tersebut (GMT) dan nilai Equation of Time (e) pada saat matahari berkulminasi (misalnya pada jam 5 GMT) dari Ephemeris.

10.  Menghitung waktu Meridian Pass (MP) pada hari itu dengan Rumus :

MP = ((105 – λ) : 15) + 12 – e

 

11.  Menghitung Sudut Waktu (t) dengan rumus :

t = (MP- W) x 15

 

12.  Menghitung Azimuth Matahari (A) dengan rumus :

Cotg A = [((cos ϕ tan δ) : sin t) – (sin ϕ : tan t)]

 

[.......] = harga mutlak.

 

Atau dengan Rumus :[6]

Cotan A = tan δ . cos ϕ – sin ϕ : tan

 

13.    Arah kiblat (AK) dengan theodolit adalah :

·         Jika Deklinasi Matahari (δ) positif (+) dan pembidikan dilakukan sebelum Matahari berkulminasi maka AK = 360 – A – Q

·         Jika Deklinasi Matahari (δ) positif (+) dan pembidikan dilakukan sesudah Matahari berkulminasi maka AK =  A – Q

·         Jika Deklinasi Matahari (δ) negatif (-) dan pembidikan dilakukan sebelum Matahari berkulminasi maka AK = 360 – (180- A) – Q

·         Jika Deklinasi Matahari (δ) negatif (-) dan pembidikan dilakukan sesudah Matahari berkulminasi maka AK = 180 – A – Q

 

14.  Bukalah kunci horizontal tadi (kendurkan skrup horizontal clamp).

15.    Putar theodolit sedemikian rupa hingga layar theodolit menampilkan angka senilai hasil perhitungan AK tersebut. Apabila theodolit diputar ke kanan (searah jarum jam ) maka angkanya semakin membesar (bertambah). Sebaliknya jika theodolit diputar ke kiri (anti jarum jam) maka angkanya semakin mengecil (berkurang).

16.  Turunkan sasaran theodolit sampai menyentuh pada jarak sekitar 5 meter dari theodolit. Kemudian berilah tanda atau titik pada tepat sasaran itu, misalnya titik Q.

17.  Hubungkan antara titik sasaran (Q) tersebut dengan tempat berdirinya Theodolit (T) dengan garis lurus atau benang.

18.  Garis atau benang itulah arah kiblat untuk tempat yang bersangkutan.

 

Atau pedoman penggunaan theodolit yang terdapat di bukunya Ahmad Izzuddin :[7]

1.      Pasang theodolit secara benar artinya dalam posisi tegak lurus dengan statip / lot yang datar. Perhatikan water passnya dari segala arah, pastikan ia sudah berada di tengah dan tidak berubah-ubah.

2.      Periksa tempat baterai kemudian hidupkan theodolit dalam posisi bebas tidak terkunci.

3.      Bidik matahari pada jam sesuai dengan yang sudah dipersiapkan. Ingat !!! jangan melihat matahari secara langsung dengan mata.

4.      Kunci theodolit kemudin nolkan.

5.      Hidupkan kembali, lepas kunci dann dan putar ke arah utara sejati.

6.      Kunci theodolit, kemudian nolkan.

7.      Hidupkan kembali, kemudian lepas kunci dan putar ke arah azimuth kiblat. Maka theodolit telah mengarah ke arah kiblat.

8.      Selanjutnya buatlah dua titik (dengan arah yang sudah ditunjuk oleh theodolit), kemudian hubungkan dua titik tersebut. Garis tersebut adalah arah kiblat.

9.      Jika ingin membuat shof, buatlah garis tegak lurus (memotong garis tadi sebesar 90°).

 

 

C.     Contoh Perhitungan dan Praktek Lapangan

 

Contoh 1.

Mengetahui beberapa data di bawah ini terlebih dahulu :

1.      Lokasi yang diukur           : Lapangan Parkir Fakultas Ekonomi dan Bisnis Islam (FEBI)[8]

2.      Lintang Tempat (ϕ)           : -6° 59’ 29.3’’

3.      Bujur Tempat (λ)               : 110° 20’ 55.4’’

4.      Arah Kiblat (Q)                 : 65° 28’ 52.47”

5.      Tanggal Pengukuran         : 23 April 2017

6. Arah Kiblat                         : 90° -  65° 28’ 52.47” = 24° 31’ 7.53’’ (Barat Ke Utara)

7. Azimut Kiblat                     : 270° + 24° 31’ 7.53’’ = 294° 31’ 7.53’’

 

Pembidikan dilakukan pada jam 10.23 WIB atau 03.00 GMT. (karena tidak pas jam atau ada kelebihannya menit) maka harus dienterpolasi (ta’dil)

Deklinasi Matahari (δ) jam 03.00 GMT = 12° 33’ 42’’  (A)

Deklinasi Matahari (δ) jam 04.00 GMT = 12° 34’ 32”   (B)

Menit                                                         = 00° 23’ 00’’  (C)

Rumus Interpolasi = A - (A-B) x C:1

                              = 12° 33’ 42’’ – (12° 33’ 42’’ -  12° 34’ 32”) x 00° 23’ 00’’ : 1

Deklinasi Matahari = 12° 34’ 1.17’’

 

Equation of Time (e) jam 03.00 GMT = 0° 1’ 39’’ (A)

Equation of Time (e) jam 04.00 GMT =  0° 1’ 39’’ (B)

Menit                                                    = 0° 23’ 00”  (C)

Rumus Interpolasi = A - (A-B) x C:1

                              = 0° 1’ 39’’ –  (0° 1’ 39’’ -  0° 1’ 39’’) x 00° 23’ 00’’ : 1

Equation Of  Time = 0° 1’ 39’’

MP = ((105-λ) : 15) + 12 – e

((105 - 110° 20’ 55.4’’) : 15) + 12 – 0° 1’ 39’’

MP = 11° 36’ 57.31”

 

Sudut Waktu (t) = (MP – W) x 15

(11° 36’ 57.31” - 10° 23°) x 15

t = 18° 29’ 19.65’’

 

Azimuth (A)

Cotg A = [((cos ϕ tan δ) : sin t) – (sin ϕ : tan t)]

                        (cos - -6° 59’ 29.3’’ x tan 12° 34’ 1.17’’ : sin 18° 29’ 19.65’’ – sin -6° 59’ 29.3’’ : tan   18° 29’ 19.65’’)

            A = 43° 17’ 3.58’’  (Harga Mutlak)

Atau :

Cotan A = tan δ . cos ϕ – sin ϕ : tan

             = sift tan (tan 12° 34’ 1.17’’ x cos -6° 59’ 29.3’’ : sin 18° 29’ 19.65’’ – sin -6° 59’ 29.3’’ : tan 18° 29’ 19.65’’)x-1 = sifth °’’’

A = 43° 17’ 3.58’’ (Harga Mutlak)

Arah Kiblat Setiap Saat Pada theodolit (AK)[9]

      Karena  pada waktu itu Deklinasi Matahari (δ)  positif (+) dan pembidikannya sebelum Matahari berkulminasi maka :

AK = .360° - 43° 17’ 3.58’’ - 65° 28’ 52.47”

                        AK = 251° 14’ 3.95’’

Kemudian theodolit diputar sedemimikian rupa hingga layar theodolit (HA) menampilkan angka 251° 14’ 3.95’’.

 

Contoh 2.

Mengetahui beberapa data di bawah ini terlebih dahulu :

1. Lokasi yang diukur : Lapangan Parkir Fakultas Ekonomi dan Bisnis Islam (FEBI)[10]

2. Lintang Tempat (ϕ)             : -6° 59’ 29.3’’

3. Bujur Tempat (λ)                 : 110° 20’ 55.4’’

4. Arah Kiblat (Q)                   : 65° 28’ 52.47”

5. Tanggal Pengukuran           : 23 April 2017

6. Arah Kiblat                         : 90° -  65° 28’ 52.47” = 24° 31’ 7.53’’ (Barat Ke Utara)

7. Azimut Kiblat                     : 270° + 24° 31’ 7.53’’ = 294° 31’ 7.53’’

 

 

Pembidikan dilakukan pada jam 14.00 WIB atau 07.00 GMT.

Deklinasi Matahari (δ) jam 07.00 GMT = 12° 37’ 01’’

Equation of Time (e) jam 07.00 GMT = 0° 1’ 41’’

MP = ((105-λ) : 15) + 12 – e

((105 - 110° 20’ 55.4’’) : 15) + 12 – 0° 1’ 41’’

MP = 11° 36’ 55.31”

Sudut Waktu (t) = (MP – W) x 15

(11° 36’ 55.31” – 14° 00’) x 15

t = 35° 46’ 10.35’’

 

Azimuth (A)

Cotg A = [((cos ϕ tan δ) : sin t) – (sin ϕ : tan t)]

                        (cos - -6° 59’ 29.3’’ x tan 12° 37’ 01’’ : sin 35° 46’ 10.35 – sin -6° 59’ 29.3’’ : tan   35° 46’ 10.35)

            A = 61° 13’ 41.43’’ (Harga Mutlak)

Atau :

Cotan A = tan δ . cos ϕ – sin ϕ : tan

             = sift tan (tan 12° 37’ 01’’ x cos -6° 59’ 29.3’’ : sin 35° 46’ 10.35 – sin -6° 59’ 29.3’’ : tan 35° 46’ 10.35)x-1 = sifth °’’’

A = 61° 13’ 51.59’’ (Harga Mutlak)

 

            Karena  pada waktu itu Deklinasi Matahari (δ) utara atau +  dan pembidikannya  sesudah Matahari berkulminasi maka :

Utara Sejati = Arah Matahari = 61° 13’ 51.59’’

 

Contoh 3.

Mengetahui beberapa data di bawah ini terlebih dahulu :

1. Lokasi yang diukur             : Dolog, Perumahan Bukit Persada Indah Semarang[11]

2. Lintang Tempat (ϕ)             : -6° 59’ 37’’

3. Bujur Tempat (λ)                 : 110° 20’ 57’’

4. Arah Kiblat (Q)                   : 65° 28’ 51.15”

5. Tanggal Pengukuran           : 25 April 2017

6. Arah Kiblat                         : 90° -  65° 28’ 51.15” = 24° 31’ 8.85’’ (Barat Ke Utara)

7. Azimut Kiblat                     : 270° + 24° 31’ 8.85’’ = 294° 08’ 85’’ (UTSB)

 

Pembidikan dilakukan pada jam 13.30 WIB atau 06.00 GMT. (karena tidak pas jam atau ada kelebihannya menit) maka harus dienterpolasi (ta’dil)

Deklinasi Matahari (δ) jam 06.00 GMT = 13° 15’ 38’’  (A)

Deklinasi Matahari (δ) jam 07.00 GMT = 13° 16’ 27”   (B)

Menit                                                         = 00° 30’ 00’’  (C)

Rumus Interpolasi = A - (A-B) x C:1

                              = 13° 15’ 38’’ – (13° 15’ 38’’ -  13° 16’ 27”) x 00° 30’ 00’’ : 1

Deklinasi Matahari = 13° 16’ 2.5’’

 

Equation of Time (e) jam 06.00 GMT = 0° 2’ 2’’ (A)

Equation of Time (e) jam 07.00 GMT = 0° 2’ 2’’ (B)

Menit                                                     = 00° 30’  (C)     

Rumus; Interpolasi = A - (A-B) x C:1

                              = 0° 2’ 2’’ – (0° 2’ 2’’  -  0° 2’ 2’’) x 00° 30’ 00’’ : 1

Equation Of Time = 0° 2’ 2’’

MP = ((105-λ) : 15) + 12 – e

((105 - 110° 20’ 57’’) : 15) + 12 – 0° 2’ 2’’

MP = 11° 36’ 34.2”

Sudut Waktu (t) = (MP – W) x 15

(11° 36’ 34.2” - 13° 30°) x 15

t = 28° 21’ 27’’

 

Azimuth (A)

Cotg A = [((cos ϕ tan δ) : sin t) – (sin ϕ : tan t)]

                        (cos - -6° 59’ 37’’ x tan 13° 16’ 2.5’’ : sin 28° 21’ 27’’ – sin -6° 59’ 37’’ : tan   28° 21’ 27’’)

            A = 54° 18’ 32.96’’  (Harga Mutlak)

Atau :

Cotan A = tan δ . cos ϕ – sin ϕ : tan

             = sift tan (tan 13° 16’ 2.5’’ x cos -6° 59’ 37’’ : sin 28° 21’ 27’’ – sin -6° 59’ 37’’ : tan 28° 21’ 27’’)x-1 = sifth °’’’

A = 54° 18’ 34.28’’ (Harga Mutlak)

 

            Karena  pada waktu itu Deklinasi Matahari (δ) utara atau +  dan pembidikannya  sesudah Matahari berkulminasi maka :

AU = 54° 18’ 34.28’’

 

 

BAB III

PENUTUP

A.    Kesimpulan

Theodolite adalah alat yang digunakan untuk mengukur sudut horisontal (Horizontal Angle = HA) dan sudut vertikal (Vertical Angle = VA).  Sebuah alat ukur cangih untuk menentukan suatu posisi dengan tata koordinat horizzon secara digital. Bila yang diukur posisinya adalah sebuah bintang langit, data yang diperlukan adalah tinggi dan azimuth. Alat ini banyak digunakan sebagai piranti pemetaan pada survey geologi (ilmu tentang tata letak bumi) dan geodesi (ilmu tentang pemetaan bumi).

Untuk mengukur penentuan arah kiblat menggunakan theodolit. Hal-hal yang harus disiapkan adalah mengetahui terlebih dahulu lintang dan bujur tempat, kemudian menghitung arah kiblat, sudut waktu, arah matahari, azimuth matahari dan azimuth kiblat. Setelah itu dengan modal perhitungan tadi langsung saja diaplikasikan ke theodolit.

 

B.      Saran

        Demikianlah makalah yang kami susun tentang penggunaan theodolit untuk menentukan arah utara sejati dan sedikit menyinggung arah kiblat. Kami sadar bahwa tulisan sederhana ini jauh daripada sempurna dan masih banyak kesalahan, untuk itu kami harapkan kritik serta saran yang membangun pembaca agar dalam pembuatan makalah selanjutnya menjadi lebih baik. Semoga makalah ini dapat memberikan manfaat kepada kita. Amin.

 

 

Daftar Pustaka

Hambali, Slamet, Ilmu Falak 1, (Semarang : Program Pasca Sarjana, 2011)

Khazin, Muhyidin, Ilmu Falak Dalam Teori dan Praktik, (Yogyakarta: Buana Pustaka, 2004).

Izzuddin, Ahmad,  Ilmu Falak Praktis, (Semarang: PT. Pustaka Rizki Putra, 2012).

Google maps.

---

[1] Slamet Hambali, Ilmu Falak 1, (Semarang : Program Pasca Sarjana, 2011), 231.

[2] Slamet Hambali, Ilmu Falak 1, 207.

[3] Slamet Hambali, Ilmu Falak 1, 231.

[4] Slamet Hambali, Ilmu Falak 1, 231.

[5] Muhyidin Khazin, Ilmu Falak Dalam Teori dan Praktik, (Yogyakarta: Buana Pustaka, 2004), 60.

[6] Ahmad Izzuddin, Ilmu Falak Praktis, (Semarang: PT. Pustaka Rizki Putra, 2012), 59.

[7] Ahmad Izzuddin, Ilmu Falak Praktis, 60.

[8] Sumber : google maps.

[9] Muhyidin Khazin, Ilmu Falak Dalam Teori dan Praktik, (Yogyakarta: Buana Pustaka, 2004), hal.  63-64

[10] Sumber : google maps

[11] Sumber : google maps