Helwi & faridah xii-ipa-1
•
0 likes•195 views
Dokumen tersebut membahas tentang relativitas khusus dan umum, termasuk transformasi Lorentz, postulat Einstein, dan contoh soal-soal relativitas.
More Related Content
What's hot
What's hot (17)
Viewers also liked
Viewers also liked (16)
Similar to Helwi & faridah xii-ipa-1
Similar to Helwi & faridah xii-ipa-1 (20)
More from Paarief Udin
More from Paarief Udin (20)
Helwi & faridah xii-ipa-1
- 3. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi Apakah relativitas itu? Suatu benda dianggap bergerak jika sudah diambil suatu kerangka khusus yang dianggap sebagai kerangka acuan. Contohnya saat pengendara sepeda motor melewati orang yang sedang duduk dipinggir jalan. Dari kejadian tersebut, pengendara sepeda motor sedang bergerak terhadap orang yang duduk, tetapi diam terhadap sepeda motor. Jadi, keadaan diam atau bergerak adalah relatif. Dalam suatu kejadian terdapat pengamat dan kerangka acuan. Kejadian merupakan peristiwa fisika yang terjadi dalam suatu ruang dan waktu tertentu. Pengamat merupakan alat ukur yang melakukan pengukuran terhadap suatu kejadian. Kerangka acuan merupakan suatu sistem koordinat yang digunakan pengamat untuk menentukan posisi kejadian dalam suatu ruang.
- 4. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi Transformasi Galileo Transformasi Galileo tersebut menggunakan sistem koordinat empat dimensi, yaitu tiga koordinat ruang (x, y, dan z) dan satu koordinat waktu (t). Titik asal kedua kerangka acuan berimpit. Transformasi Galileo untuk koordinat dan waktu.
- 6. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi Sementara itu, transformasi kebalikannya: Transformasi Galileo untuk kecepatandengan menurunkannya terhaap waktu : Transformasi kebalikannya : Ux=U’x+V Uy=U’y Uz=U’z
- 7. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi Dengan mendiferensikan kecepatan terhadap waktu dapat diperoleh transformasi Galileo untuk percepatan dapat dituliskan sebagai berikut : A’x=Ax A’y=Ay A’z=Az Keterangan : U’x = kecepatan benda sejajar sumbu X’ pada kerangka acuan S’ U’y= kecepatan benda sejajar sumbu Y’ pada kerangka acuan S’ U’z = kecepatan benda sejajar sumbu X’ pada kerangka acuan S’
- 8. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi Relativitas Newton Prinsif relativitas newton dikemukakan oleh Galileo dan Newton. Prinsif ini menyatakan bahwa hukum-hukum mekanika berlaku sama pada kerangka acuan. Kerangka acuan inersial yaitu suatu kerangka acuan yang berada dalam keadaan diam atau bergerak terhadap acuan lainnya dengan kecapatan konstan pada suatu garis lurus.
- 9. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi Kegagalan Relativitas Klasik Relativitas klasik (yang diperkenalkan pertama kali oleh Galileo Galilei dan didefinisikan ulang oleh Sir Isaac Newton) mencakup transformasi sederhana diantara benda yang bergerak dan seorang pengamat pada kerangka acuan lain yang diam (inersia). Jika kamu berjalan di dalam sebuah kereta yang bergerak, dan seseorang yang diam diatas tanah (di luar kereta) memperhatikanmu, kecepatanmu relatif terhadap pengamat adalah total dari kecepatanmu bergerak relatif terhadap kereta dengan kecepatan kereta relatif terhadap pengamat. Jika kamu berada dalam kerangka acuan diam, dan kereta (dan seseorang yang duduk dalam kereta) berada dalam kerangka acuan lain, maka pengamat adalah orang yang duduk dalam kereta tersebut. Eksperimen Michelson-Morley, bagaimanapun juga telah gagal untuk mendeteksi gerak bumi relatif terhadap eter, dan tak ada seorangpun yang bisa menjelaskan fenomena ini. Ada sesuatu yang salah dalam interpretasi klasik dari relatifitas jika diaplikasikan pada cahaya…dan kemudian muncullah pemahaman baru yang lebih matang setelah Einstein datang untuk menjelaskan fenomena ini.
- 10. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi PostulatEinstein Prinsip relativtas (postulat pertama): Hukum-hukum fisika adalah sama untuk setiap kerangka acuan. Prinsip kekonstanan kecepatan cahaya (postulat kedua): Cahaya dapat merambat dalam vakum (misalnya, ruang vakum, atau “ruang bebas”), kecepatan cahaya dinotasikan dengan c, yang konstan terhadap gerak benda yang meiliki radiasi.
- 11. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi • Relativitas khusus • Tulisan Einstein tahun 1905, “Tentang Elektrodinamika Benda Bergerak”, memperkenalkan teori relativitas khusus. Relativitas khusus menunjukkan bahwa jika dua pengamat berada dalam kerangka acuan lembam dan bergerak dengan kecepatan sama relatif terhadap pengamat lain, maka kedua pengamat tersebut tidak dapat melakukan percobaan untuk menentukan apakah mereka bergerak atau diam. Bayangkan ini seperti saat Anda berada di dalam sebuah kapal selam yang bergerak dengan kecepatan tetap. Anda tidak akan dapat mengatakan apakah kapal selam tengah bergerak atau diam. Teori relativitas khusus disandarkan pada postulat bahwa kecepatan cahaya akan sama terhadap semua pengamat yang berada dalam kerangka acuan lembam. • Postulat lain yang mendasari teori relativitas khusus adalah bahwa hukum fisika memiliki bentuk matematis yang sama dalam kerangka acuan lembam manapun. Dalam teori relativitas umum, postulat ini diperluas untuk mencakup tidak hanya kerangka acuan lembam, namun menjadi semua kerangka acuan. Postulat Einsten
- 12. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi • Relativitas umum • Relativitas umum diterbitkan oleh Einstein pada 1916 (disampaikan sebagai satu seri pengajaran di hadapan “Prussian Academy of Science” 25 November 1915). Akan tetapi, matematikawan Jerman David Hilbert menulis dan menyebarluaskan persamaan sejenis sebelum Einstein. Ini tidak menyebabkan tuduhan pemalsuan oleh Einstein, tetapi kemungkinan mereka merupakan para pencipta relativitas umum. • Teori relativitas umum menggantikan hukum gravitasi Newton. Teori ini menggunakan matematika geometri diferensial dan tensor untuk menjelaskan gravitasi. Teori ini memiliki bentuk yang sama bagi seluruh pengamat, baik bagi pengamat yang bergerak dalam kerangka acuan lembam ataupun bagi pengamat yang bergerak dalam kerangka acuan yang dipercepat. Dalam relativitas umum, gravitasi bukan lagi sebuah gaya (seperti dalam Hukum gravitasi Newton) tetapi merupakan konsekuensi dari kelengkungan (curvature) ruang- waktu. Relativitas umum menunjukkan bahwa kelengkungan ruang-waktu ini terjadi akibat kehadiran massa. Postulat Einsten
- 15. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 1. Transformasi Lorentz untuk Kecepatan Kecepatan dapat diperoleh dari turunan pertama fungsi posisi terhadap waktu. Dengan demikian dapat diperoleh transformasi Lorentz untuk kecepatan:
- 16. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 2. Penjumlahah Kecepatan Relativistik B → A → Pengamat D Berdasarkan transformasi Lorentz tentang kecepatan. Perhatikan gambar diatas sebuah bola B dilempar oleh A yang arah kecepatannya sama dengan mobil. Bola ini di amati oleh pengamat D. Kecepatan Bola relatif terhadap D :
- 22. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 1. Sebuah bus bergerak dengan kecepatan konstan 90km/jam. Di dalam bus tersebut seorang Kondektur berjalan dengan kecepatan 1 km/jam searah dengan bus. Hitunglah kecepatan gerak kondektur menurut orang yang diam ditepi jalan! Penyelesaian : Diketahui : v = 90 km/jam u’x = 1 km/jam Ditanya : ux Penyelesaian u’x = ux - v => ux = u’x + v = 1 + 90 = 91 km/jam Jadi, kecepatan kondektur menurut pengamat yang diam di pinggir jalan adalah 91 km/jam.
- 23. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 2. Seorang pengendara sepeda motor mengendarai sepeda motor dengan kecepatan 54 km/jam dan melewati seorang pedagang bakso yang diam di pinggir jalan. 3 sekon kemudian, pedagang bakso tersebut melihat seorang pengendara sepeda melaju searah dengan sepeda motor pada jarak 5m. Tentukan koordinat burung tersebut menurut pengedara sepeda motor! Penyelesaian : Diket : Vsepeda motor = 54 km/jam = 15 m/s t = 3s x = 5m Koordinat sepeda menurut tukang bakso (5,0,0) Ditanya : koordinat pengendara sepeda menurut pebgebdara sepeda motor? Jawab: X’ = x-vt = 5-15 (3) =-40 Jadi koordinat penendara sepeda menurut pengendara sepeda motor adalah (-40,0,0)
- 27. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 1. Sebuah partikel ditembakkan dari dalam pesawat antariksa dengan kelajuan 0,3c searah denga gerak pesawat. Apabiala pesawat bergerak dengan kelajuan 0,9c. Berapa kecepatan partikel tersebut berdasarkan pengamat dibumi .. a. 0,30c d. 0,90c b. 0,45c e. 1,20c c. 0,60c
- 28. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 2. Menurut pengamat disebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatimya dari arah yang berlawanan, masing-masing pesawat A kecepatannya 0,5c dan kecepatan pesawat B 0,4c. Menurut pesawat A, besar kecepatan pesawat B adalah ... a. 0,1c d. 0,75c b. 0,25c e. 0,9c c. 0,4c
- 29. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 3. Seseorang membonceng sepeda motor yang bergerak dengan kelajuan 72 km/jam. Orang tersebut melempar bola dengan kelajuan 36 km/jam berlawanan arah dengan gerak sepeda motor. Kelajuan bola terhadap orang yang diam di tepi jalan adalah ... m/s. a. 10 d. 19 b. 15 e. 21 c. 18
- 30. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 4. Panjang sebuah tongkat ketika diukur dibumi adalah 50cm. Menurut pengamat dibumi saat tongkat tersebut berada ulang-alik yang bergerak dengan kelajuan0,6c adalah ... m. a. 0,2 b. 0,3 c. 0,4 d. 0,5 e. 0,6
- 31. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 5. Seorang penunggang kuda memacu kudanya dengan kelajuan 4 m/s di lapangan pacu. Penunggang kuda tersebut melemperkan bola kearah belakang dengan kelajuan 1 m/s. Menurut orang yang diam di pinggir lapangan kelajuan bola adalah .... m/s. a. 1 d. 4 b. 2 e. 5 c. 3
- 32. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 6. Sepasang anak kembar Tina dan Tini melekukan aktivitas yang berbeda. Tina tetap tinggal dibumi dan Tini pergi keluar angkasa yang bergerak dengan kelajuan 0,8c. Kemudian selama 12 tahun, perjalanan Tini berakhir dan kembali ke bumi. Menurut Tina, Tini melakukan perjalanan selama .... tahun. a. 10 d. 20 b. 12 e. 24 c. 18
- 33. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 7. Sebuah partikel yang bergerak dengan kelajuan 0,3c terhadap kerangka acuan laboratorium memancarkan sebuah elektron searah dengan kecepatan 0,3c relatif terhadap partikel. Laju elekron menurut kerangka acuan laboratorium palin dekat nilainya dengan ... a. 0,32c c. 0,66c e. 0,90c b. 0,51c d. 0,76c
- 34. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 8. Sebuah pesawat supersonik terbang dengan kelajuan 340 m/s relatif terhadap pengamat di bumi. Seorang awak dalam pesawat tersebut menembakkan sebuah peluru dengan kelajuan 300 m/s searah dengan pesawat. Kelajuan peluru menurut pengamat yang diam di tanah adalah ... m/s a. 40 d. 340 b. 60 e. 640 c. 300
- 35. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 9. Suatu perlombaan GP1 diadakan di Sirkuit Sentol Jakarta. Pembalap Valentino Rossi melaju dengan kelajuan 180 km/jam melewati penonton A yang diam di pinggir sirkuit. Selang waktu 3s, penonton melihat pembalap Pedrosa dibelakang Rossi pada jarak 300m berusaha menyusulnya. Menurut Rossi, koordinat Pedrosa adalah ... a. (150,0,0,3) d. (3,150,0,0) b. (180,0,0,3) e. (0,180,3,0) c. (300,0,0,3)
- 36. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi 10. Luas suatu bidang persegi diukur oleh pengamat yang diam memiliki X m2. menurut pengamat yang bergerak dengan kelajuan 0,8c, luas bidang persegi tersebut sebesar 2,4 m2. panjang salah satu sisi bidang tersebut menurut pengamat yang diam adalah ... m. a. 2 c. 4 e. 4,8 b. 2,2 d. 4,5
- 37. Materi Contoh Soal Daftar Pustaka Uji Kompetensi • Schwartz. H. M., 1986, Introduction to Special Relativity, New York: McGraw- Hill. • Beiser, A., 1983, Concepts of Modern Physics, New York: McGraw-Hill,inc. • . Einstein, A., 1951, The Meaning of Relativity, New York, USA: Crown Publisher, Inc. • kurniafisika.wordpress.com/2009/10/03/ gambaran-umum-teori-relativitas- einstein/ • Buku PR Fisika tahun 2012/2013 terbitan Intan Pariwara
Editor's Notes
- t