Bab 1. Teori Relativitas Khusus

dokumen-dokumen yang mirip
BAB 26. RELATIVITAS EINSTEIN

PENDAHULUAN 27/01/2014. Gerak bersifat relatif. Gerak relatif/semu. Nurun Nayiroh, M. Si. Gerak suatu benda sangat bergantung pada titik acuannya

RELATIVITAS. B. Pendahuluan

BAB RELATIVITAS. Htung kecepatan rudal pada Contoh 10.1 berdasarkan relativitas Einstein.

PENDAHULUAN 25/02/2014. Gerak bersifat relatif. Gerak relatif/semu. Nurun Nayiroh, M. Si. Gerak suatu benda sangat bergantung pada titik acuannya

FISIKA SET 9 RELATIVITAS EINSTEIN DAN INTI ATOM DAN LATIHAN SOAL SBMPTN TOP LEVEL - XII SMA A. RELATIVITAS KHUSUS. a. Relativitas kecepatan

BAB 8 Teori Relativitas Khusus

TEST KEMAMPUAN DASAR FISIKA

Agus Suroso. Pekan Kuliah. Mekanika. Semester 1,

Relativitas Khusus Prinsip Relativitas (Kelajuan Cahaya) Eksperimen Michelson & Morley Postulat Relativitas Khusus Konsekuensi Relativitas Khusus

CHAPTER ii GERAK RELATIV

Teori Relativitas Khusus

Teori Relativitas Khusus

Makalah Fisika Modern. Pembuktian keberadaan Postulat Relativitas Khusus Einstein. Dosen pengampu : Dr.Parlindungan Sinaga, M.Si

VII. MOMENTUM LINEAR DAN TUMBUKAN

Teori Relativitas Khusus

MOMENTUM DAN IMPULS FISIKA 2 SKS PERTEMUAN KE-3

PENDAHULUAN. Gerak Relatif 03/09/2014 TEORI RELATIVITAS KHUSUS. Nurun Nayiroh, M. Si

UNIVERSITAS GADJAH MADA PROGRAM STUDI FISIKA FMIPA

HUKUM NEWTON TENTANG GERAK DINAMIKA PARTIKEL 1. PENDAHULUAN

GERAK LURUS Kedudukan

Xpedia Fisika. Soal Mekanika

SP FISDAS I. acuan ) , skalar, arah ( ) searah dengan

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

FISIKA KELAS XII BAB 10 Drs. Pristiadi Utomo, M.Pd RELATIVITAS

BAB RELATIVITAS Semua Gerak adalah Relatif

RINGKASAN MATERI GRAVITASI. Newton mengusulkan hukum gaya yang kita sebut dengan Hukum Gravitasi. Gambar 2 Hukum Gravitasi Newton

Keunggulan Pendekatan Penyelesaian Masalah Fisika melalui Lagrangian dan atau Hamiltonian dibanding Melalui Pengkajian Newton

Satuan dari momen gaya atau torsi ini adalah N.m yang setara dengan joule.

BENDA TEGAR FISIKA DASAR (TEKNIK SISPIL) Mirza Satriawan. menu. Physics Dept. Gadjah Mada University Bulaksumur, Yogyakarta

BAB MOMENTUM DAN IMPULS

DINAMIKA GERAK FISIKA DASAR (TEKNIK SIPIL) Mirza Satriawan. menu. Physics Dept. Gadjah Mada University Bulaksumur, Yogyakarta

Gerak rotasi: besaran-besaran sudut

BAB II DASAR TEORI. 2.1 Teori Relativitas Umum Einstein

Bab 2 Konsep Relativitas

Teori Relativitas Khusus I

C. Momen Inersia dan Tenaga Kinetik Rotasi

RELATIVITAS Arif hidayat

FIsika DINAMIKA ROTASI

SOAL TRY OUT FISIKA 2

RELATIVITAS KHUSUS EINSTEIN

BAB IV MOMENTUM, IMPULS DAN TUMBUKAN

LAPORAN LENGKAP PRAKTIKUM FISIKA DASAR

DEPARTMEN IKA ITB Jurusan Fisika-Unej BENDA TEGAR. MS Bab 6-1

TUJUAN :Mahasiswa memahami konsep ilmu fisika, penerapan besaran dan satuan, pengukuran serta mekanika fisika.

SOAL REMEDIAL KELAS XI IPA. Dikumpul paling lambat Kamis, 20 Desember 2012

Momen Inersia. distribusinya. momen inersia. (karena. pengaruh. pengaruh torsi)

LAPORAN PRAKTIKUM FISIKA DASAR MODUL 5 MOMEN INERSIA

Bahan Minggu XV Tema : Pengantar teori relativitas umum Materi :

BAHAN AJAR FISIKA KELAS XI IPA SEMESTER GENAP MATERI : DINAMIKA ROTASI

Treefy Education Pelatihan OSN Online Nasional Jl Mangga III, Sidoarjo, Jawa WhatsApp:

Jawaban Soal OSK FISIKA 2014

BAB 1 : MASSA, ENERGI, RUANG, DAN WAKTU

DINAMIKA. Staf Pengajar Fisika TPB Departemen Fisika FMIPA IPB

MODUL 4 IMPULS DAN MOMENTUM

Relativitas khusus (Einstein) 1 TEORI RELATIVITAS KHUSUS.

Momentum Linier. Hoga saragih. hogasaragih.wordpress.com

FISIKA MODERN. Staf Pengajar Fisika Departemen Fisika,, FMIPA, IPB

BAHAN AJAR FISIKA KELAS XI SMA SEMESTER 1 BERDASARKAN KURIKULUM 2013 USAHA DAN ENERGI. Disusun Oleh : Nama : Muhammad Rahfiqa Zainal NIM :

HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM DAN TUMBUKAN

FISIKA XI SMA 3

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

I. Nama Mata Kuliah : MEKANIKA II. Kode / SKS : MFF 1402 / 2 sks III. Prasarat

Uji Kompetensi Semester 1

Fisika Dasar I (FI-321)

MOMENTUM, IMPULS, DAN TUMBUKAN

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN (RPP)

momen inersia Energi kinetik dalam gerak rotasi momentum sudut (L)

Rira/ Resume paper Albert Einstein: On the Electrodynamics of Moving Bodies 1) Kinematika a. Pendefinisian Kesimultanan

TES STANDARISASI MUTU KELAS XI

KERJA DAN ENERGI. 4.1 Pendahuluan

MATERI PELATIHAN GURU FISIKA SMA/MA

RENCANA PEMBELAJARAN 12. POKOK BAHASAN : KERANGKA ACUAN NON - INERSIAL

Kinematika. Hoga saragih. hogasaragih.wordpress.com 1

PESAWAT ATWOOD. Kegiatan Belajar 1 A. LANDASAN TEORI

MAKALAH MOMEN INERSIA

DINAMIKA GERAK LURUS

K 1. h = 0,75 H. y x. O d K 2

MOMENTUM DAN TUMBUKAN. Rudi Susanto

LATIHAN USAHA, ENERGI, IMPULS DAN MOMENTUM

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

FISIKA MODERN I (Pendekatan Konseptual) Dr. A.Halim, M.Si

Kinematika Sebuah Partikel

KINEMATIKA. Fisika. Tim Dosen Fisika 1, ganjil 2016/2017 Program Studi S1 - Teknik Telekomunikasi Fakultas Teknik Elektro - Universitas Telkom

Fisika Umum (MA-301) Topik hari ini Hukum Gerak Momentum Energi Gerak Rotasi Gravitasi

MOMENTUM DAN IMPULS MOMENTUM DAN IMPULS. Pengertian Momentum dan Impuls

K13 Revisi Antiremed Kelas 10 Fisika

MEKANIKA NEWTONIAN. Persamaan gerak Newton. Hukum 1 Newton. System acuan inersia (diam)

Fisika Umum (MA101) Kinematika Rotasi. Dinamika Rotasi

Dinamika 3 TIM FISIKA FTP UB. Fisika-TEP FTP UB 10/16/2013. Contoh PUSAT MASSA. Titik pusat massa / centroid suatu benda ditentukan dengan rumus

A. Pendahuluan dan Pengertian

USAHA, ENERGI DAN MOMENTUM. Fisika Dasar / Fisika Terapan Program Studi Teknik Sipil Salmani, ST., MS., MT.

Jika sebuah sistem berosilasi dengan simpangan maksimum (amplitudo) A, memiliki total energi sistem yang tetap yaitu

Pilihan ganda soal dan impuls dan momentum 15 butir. 5 uraian soal dan impuls dan momentum

PERUBAHAN MOMENTUM IMPULS TUMBUKAN. Berlaku hukum kelestarian Momentum dan energi kinetik LENTING SEMPURNA

KIMIA FISIKA I TC Dr. Ifa Puspasari

BAB 5: DINAMIKA: HUKUM-HUKUM DASAR

Gambar 7.1 Sebuah benda bergerak dalam lingkaran yang pusatnya terletak pada garis lurus

D. 75 cm. E. 87 cm. * Pipa organa terbuka :

Dinamika. DlNAMIKA adalah ilmu gerak yang membicarakan gaya-gaya yang berhubungan dengan gerak-gerak yang diakibatkannya.

Transkripsi:

Bab. Teori Relatiitas Khusus. PENDAHULUAN Sebuah benda dikatakan:. Bergerak relatif terhadap benda lain jika dalam selang waktu tertentu kedudukan relatif benda tersebut berubah.. Tidak bergerak jika kedudukan relatif benda tersebut tidak berubah. Gerak (atau diam) merupakan konsep relatif, tergantung pada keadaan relatif benda yang satu terhadap yang lain yang digunakan sebagai auan. Untuk memberikan gerak suatu benda, pengamat harus menentukan kerangka auan yang digunakan.

Fenomena relatiitas Gerak seorang perenang sebagaimana dilihat pengamat diam O di tepi sungai. Pengamat O bergerak bersama aliran sungai dengan laju u.

Contoh:. Sebuah kereta api sedang bergerak pada lintasan rel yang lurus dengan keepatan 4,0m/dt ke barat. Di dalam sebuah gerbong seorang pramugari sedang berjalan sepanjang gang diantara deretan tempat duduk dengan keepatan I,0 m/dt ke arah barat juga. Berapa keepatan pramugari tersebut? Rel sebagai auan Kereta sebagai auan Bumi sebagai auan (diam, berotasi pada sumbunya dan mengorbit mengelilingi matahari)

. Kerangka Auan Inersial Kerangka inersial: Koordinat ruang dan waktu yang diam ataupun bergerak dengan keepatan tetap. Peristiwa-peristiwa yang diamati dari berbagai kerangka lembam/ inersial akan tampak berbeda bagi masingmasing pengamat dalam tiap kerangka itu. Tetapi hukum-hukum Newton, kekekalan energi dan lain-lain tetap berlaku dalam kerangka auan mereka. Perbandingan pengamatan-pengamatan yang dilakukan dalam berbagai kerangka lembam memerlukan transformasi antar kerangka auan.

.3 Transformasi Galileo Galileo mengemukakan mekanisme transformasi yang memberikan hubungan sedemikian rupa sehingga penjumlahan keepatan mematuhi aturan jumlah yang paling sederhana. Tinjau dua kerangka auan O dan O yang bergerak dengan keepatan u terhadap O. Kordinat ruang dan waktu untuk O adalah x,y,z, dan t Kordinat ruang dan waktu untuk O adalah x,y,z,dan t

Hubungan kordinat-kordinat kedua auan adalah : x =x-ut y =y z =z t =t Transformasi Galileo Balik : x=x +ut y=y z=z t=t Kordinat keepatan : x = x -u y = y z = z

Postulat Relatiistik Teori relatiitas khusus mengau pada dua postulat yaitu, () Azas relatiitas: Hukum-hukum Fisika tetap sama pernyataannya dalam semua sistem lembam. () Ketidak ubahan laju ahaya: laju ahaya memiliki nilai yang sama dalam semua sistem lembam.

Dilatasi Waktu (Akibat Postulat Einstein) Pengamat O mengirimkan dan me-nerima seberkas ahaya yang dipantul-kan oleh sebuah ermin. Pengamat O sedang bergerak dengan laju u. Perobaan yang diperlihatkan pada gambar pertama, sebagaimana dilihat oleh O. Pengamat O memanarkan seberkas ahaya di titik A dan menerima pantulannya di B.

Menurut Galileo t= t'. O mengukur laju ahaya, sehingga u laju ahaya menurut pengukuran O' adalah. Menurut Postulat Einstein kedua tidak mungkin karena O maupun O' harus mengukur laju ahaya yang sama, yaitu. Menurut O, L/t menurut O' t ' L ut '. Dari kedua persamaan t' t u

.4 Transformasi Lorentz Mengapa transformasi lorenzt??? Tinjau dua kerangka auan inersial S dan S yang bergerak dengan keepatan tetap u terhadap S. Kordinat ruang dan waktu untuk S adalah x, y, z dan t Kordinat ruang dan waktu untuk S adalah x, y, z dan t

) / ( u x x x u u u x u t z z y y ut x x Hubungan koordinat-koordinat kedua auan adalah:

Ilustrasi Menurut Lorentz keepatan benda tidak dapat lebih besar dari keepatan ahaya Jika suatu gaya F dikenakan pada sebuah benda dengan massa m dalam waktu yang ukup lama apa yang akan terjadi dengan keepatan benda?

.5 Dinamika Relatiistik Dalam kerangka relatiistik hukum-hukum dasar (misal hukum kekekalan momentum, energi kinetik dan gaya) masih tetap berlaku namun perlu pendefinisian ulang terhadap besaranbesaran dinamika dasarnya. Diperlukan sehimpunan hukum dinamika baru yang menegah benda mengalami perepatan sedemikian sehingga menapai keepatan melebihi keepatan ahaya.

Ilustrasi bahwa hukum-hukum klasik tetap berlaku :

Laju ahaya menurut pengukuran O adalah + u menurut postulat Einstein tidak mungkin Karena baik O maupun O kedua-duanya harus mengukur laju ahaya yang sama,oleh karena itu t dan t harus berbeda, dapat diari dengan ara: ' ' ' u t t t t u L t l

Dinamika Relatiistik Apakah hukum-hukum dasar fisika klasik (misal hukum kekekalan momentum, energi kinetik dan gaya) masih tetap berlaku dalam kerangka relatiistik?

.6 Kekekalan Momentum Relatiistik Kerangka auan O. Dua massa identik saling mendekat masingmasing dengan laju. Setelah bertumbukkan didapat sebuah massa m dalam keadaan diam. Menurut kerangka auan yang bergerak dengan keepatan ke kanan, massa () akan tampak diam sedangkan massa () akan tampak mendekat dengan laju (mekanika klasik)

Transformasi Lorentz : Menurut kerangka O yang bergerak dengan laju u=, keepatan massa () adalah u ' u 0

Keepatan massa () adalah ' u u

Keepatan massa gabungan m adalah V ' V V u u 0 Momentum sebelum dan setelah tumbukan menurut kerangka auan O adalah sama yaitu nol. 0

Menurut kerangka auan O, momentum linear awal tidak sama momentum linear akhir Momentum linear awal adalah p ' awal m ' ' m Momentum linear akhir adalah m m ' m (0) m p ' akhir mv ' m

Menurut bahasan di depan, kita berusaha mempertahankan kekekalan momentum linear dalam semua kerangka auan. Momentum hanyalah melibatkan massa dan keepatan, maka kesalahan tentu terletak pada penanganan massa. Sejalan dengan terdapatnya penyusutan panjang dan pemuluran waktu, marilah kita membuat anggapan bahwa bagi besaran massa terdapat pula pertambahan massa relatiistik menurut hubungan sebagai berikut :

m m 0 u m 0 disebut massa diam. Pembuktian dapat dilihat pada pustaka KANNETH KRANE hal 54.

Dengan O mendefinisikan massa relatiistik akan dapat mempertahankan kekekalan momentum menurut O dan O Menurut O momentum awal sama dengan momentum akhir yaitu nol. Menurut O momentum awal juga sama dengan momentum akhir yaitu m 0

Selain mendefinisikan massa relatiistik seperti yang kita lakukan di atas,kita dapat pula mendefinisikan ulang momentum relatiistik sebagai berikut : p m 0

.7 Energi Kinetik Relatiistik Dalam fisika klasik energi kinetik didefinisikan sebagai usaha sebuah gaya luar yang mengubah laju sebuah obyek, definisi yang sama dipertahan-kan berlaku pula dalam mekanika relatiistik (dengan membatasi bahasan kita dalam satu dimensi).

Perubahan energi kinetik jika benda bergerak dari keadaan diam, maka energi kinetik akhir adalah K K K K W f K i Fdx K K Fdx dp dt dx dp dx dt dp K dp p 0 p d K m 0 0 m 0 d

Perbedaan antara besaran m bagi sebuah partikel yang bergerak dengan laju dengan besaran m 0 bagi sebuah partikel yang diam,tidak lain adalah energi kinetiknya. 0 0 0 0 m m K m m m K

Energi relatiistik total diungkapkan oleh persamaan berikut : E = m E = E 0 + K = m 0 + K = m :energi relatiistik total partikel E 0 = m 0 : energi diam partikel K : tambahan energi bagi partikel yang bergerak (energi kinetik).