Relativitas
K R I S T I E N A E K O WAT I
Relativitas
A. Transformasi dan
Postulat Relativitas
Khusus
B. Pemekaran waktu
dan Konstraksi
Panjang
C. Massa,Momentum
dan Energi Relativistik
Semua gerak adalah relatif
A. Transformasi dan Postulat
Relativitas Khusus
Suatu benda dikatakan bergerak bila
kedudukan benda itu berubah
terhadap suatu titik acuan atau
kerangka acuan
Dapat dikatakan bahwa tidak ada benda yang
bergerak mutlak yang ada hanyalah gerak
relatif
Contoh :
penumpang MRT bergerak terhadap
stasiun Senayan dan diam terhadap
gerbong
Michelson - Morley melakukan percobaan
untuk membuktikan keberadaan eter
Eter adalah medium perambatan cahaya
Percobaan Michelson-
Morley
alat untuk mengukur kelajuan ether
Hipotesa Ether : alam semesta di jagad raya ini
banyak dipenuhi ether yang tidak mempunyai
wujud tetapi dapat menghantarkan
perambatan gelombang
Kesimpulan
Kecepatan cahaya adalah besaran mutlak tidak
tergantung pada kerngka acuan inersia
Percobaan Michelson-
Morley
Hipotesa tentang ether tidak
benar,jadi ether tidak ada
Ada dua macam obyek dengan kerangka
acuannya masing masing. Obyek O dengan
kerangka XYZ,kerangka O' dengan kerangka
X'Y'Z'.
O melihat O' bergerak dengan kecepatan v
kearah sumbu X'
Transformasi Galileo
karena sumbu Y sejajar dengan Y' dan sumbu Z sejajar pula dengan Z'
maka bisa dikatakan Y = Y' dan Z = Z',sehingga yang perlu
diperhatikan hanyalah sumbu X dan X',menurut galileo, O dan O'
bergerak sejauh ...
Sementara jika dibalik ,O' melihat O
bergerak sejauh :
Transformasi Galileo
Perhatikan bahwa baik di O maupun O',waktu t senantiasa bernilai
sama.Inilah yang di kenal sebagai "transformasi Galileo"
Transformasi Galileo
Postulat Teori Relativitas
Khusus Einstein
• Hukum -hukum Fisika memiliki bentuk yang sama pada semua
kerangka acuan inersia.Semua gerak adalah relatif.
Postulat pertama diungkapkan karena tidak adanya kerangka
acuan mutlak dan merupakan perluasan relativitas Newton untuk
memasukkan tidak hanya hukum hukum mekanika tetapi juga
hukum fisika lainnya termasuk listrik dan magnet
2. Laju cahaya c = 3 x 10^8 m/s adalah sama untuk semua
pengamat,tidak tergantung pada gerak cahaya ataupun pengamat.
Postulat kedua memiliki implikasi yang sangat luas dimana
kecepatan,panjang ,waktu,dan massa benda semuanya bersifat
relatif sehingga relativitas Newton dan Galileo tidak dapat
digunakan .
D A N
Lorentz memandang bahwa transformasi Galileo tidaklah cukup
mampu menjelaskan apa yang terjadi pada dunia elektromagnetis
dan Lorentz mengusulkan revisinya.Ia berpegang pada asumsi
bahwa tiap obyek memiliki "waktu sendiri".
maka persamaan transformasi Galileo kemudian ditulis ulang
menjadi :
Dengan gamma sebuah konstanta,yang tidak
dipengaruhi oleh waktu, inilah " Transformasi
Lorentz"
Transformasi Lorentz
B. Konstraksi
Panjang
Sebuah benda akan lebih pendek kelihatannya bila benda
tersebut bergerak dengan kecepatan mendekati
kecepatan cahaya
Konstraksi Panjang :
L = panjang benda yang bergerak
Lo = panjang benda diam
Contoh soal
Konstraksi Panjang
B. Pemekaran waktu
waktu pada benda yang bergerak dengan kecepatannya
mendekati kecepatan cahaya lebih lama dibandingkan waktu
pada benda yang relatif diam
dilatasi waktu
Contoh soal Pemekaran
waktu
Dua orang Yanto dan Budi masing masing berumur 40
tahun.Yanto menggunakan pesawat dengan kecepatan 0,8 c ke
suatu planet yang jauhnya 4 tahu cahaya dari Bumi.Setelah tiba di
planet Yanto kembali ke Bumi bertemu Budi .Berapa umur Yanto
dan Budi ketika bertemu kembali di Bumi ?
C. Massa,Momentum dan Energi Relativistik
Massa suatu benda akan lebih besar jika benda bergerak dengan
kecepatan mendekati kecepatan cahaya
Massa
Relativistik
Contoh soal
Momentum
Relativistik
Momentum suatu benda akan besar jika benda bergerak
dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya .
Momentum Relativistik :
Energi Relativistik
energi suatu benda yang
dinyatakan oleh Einstein :
Energi diam :
Energi total :
Energi kinetik :
Hubungan Energi dan
Momentum Relativistik
Dari persamaan terdahulu dapat diperoleh hubungan
Energi Total dengan Momentum secara relatisvik
sebagai berikut :
Contoh soal
Jika massa diam proton mo kg ,berapa besar energi
kinetik yang diberikan pada proton untuk mencapai
kecepatan agar massanya menjadi 2 kali massa
diamnya .
Penyelesaian :
Energi kinetik yang dimiliki proton yang kecepatannya sama dengan
kecepatan cahaya sebesar :

Relativitas Khusus Albert Einstein .pptx

  • 1.
    Relativitas K R IS T I E N A E K O WAT I
  • 2.
    Relativitas A. Transformasi dan PostulatRelativitas Khusus B. Pemekaran waktu dan Konstraksi Panjang C. Massa,Momentum dan Energi Relativistik
  • 3.
    Semua gerak adalahrelatif A. Transformasi dan Postulat Relativitas Khusus Suatu benda dikatakan bergerak bila kedudukan benda itu berubah terhadap suatu titik acuan atau kerangka acuan Dapat dikatakan bahwa tidak ada benda yang bergerak mutlak yang ada hanyalah gerak relatif Contoh : penumpang MRT bergerak terhadap stasiun Senayan dan diam terhadap gerbong
  • 4.
    Michelson - Morleymelakukan percobaan untuk membuktikan keberadaan eter Eter adalah medium perambatan cahaya Percobaan Michelson- Morley alat untuk mengukur kelajuan ether
  • 5.
    Hipotesa Ether :alam semesta di jagad raya ini banyak dipenuhi ether yang tidak mempunyai wujud tetapi dapat menghantarkan perambatan gelombang Kesimpulan Kecepatan cahaya adalah besaran mutlak tidak tergantung pada kerngka acuan inersia Percobaan Michelson- Morley Hipotesa tentang ether tidak benar,jadi ether tidak ada
  • 6.
    Ada dua macamobyek dengan kerangka acuannya masing masing. Obyek O dengan kerangka XYZ,kerangka O' dengan kerangka X'Y'Z'. O melihat O' bergerak dengan kecepatan v kearah sumbu X' Transformasi Galileo
  • 7.
    karena sumbu Ysejajar dengan Y' dan sumbu Z sejajar pula dengan Z' maka bisa dikatakan Y = Y' dan Z = Z',sehingga yang perlu diperhatikan hanyalah sumbu X dan X',menurut galileo, O dan O' bergerak sejauh ... Sementara jika dibalik ,O' melihat O bergerak sejauh : Transformasi Galileo
  • 8.
    Perhatikan bahwa baikdi O maupun O',waktu t senantiasa bernilai sama.Inilah yang di kenal sebagai "transformasi Galileo" Transformasi Galileo
  • 9.
    Postulat Teori Relativitas KhususEinstein • Hukum -hukum Fisika memiliki bentuk yang sama pada semua kerangka acuan inersia.Semua gerak adalah relatif. Postulat pertama diungkapkan karena tidak adanya kerangka acuan mutlak dan merupakan perluasan relativitas Newton untuk memasukkan tidak hanya hukum hukum mekanika tetapi juga hukum fisika lainnya termasuk listrik dan magnet 2. Laju cahaya c = 3 x 10^8 m/s adalah sama untuk semua pengamat,tidak tergantung pada gerak cahaya ataupun pengamat. Postulat kedua memiliki implikasi yang sangat luas dimana kecepatan,panjang ,waktu,dan massa benda semuanya bersifat relatif sehingga relativitas Newton dan Galileo tidak dapat digunakan .
  • 10.
    D A N Lorentzmemandang bahwa transformasi Galileo tidaklah cukup mampu menjelaskan apa yang terjadi pada dunia elektromagnetis dan Lorentz mengusulkan revisinya.Ia berpegang pada asumsi bahwa tiap obyek memiliki "waktu sendiri". maka persamaan transformasi Galileo kemudian ditulis ulang menjadi : Dengan gamma sebuah konstanta,yang tidak dipengaruhi oleh waktu, inilah " Transformasi Lorentz" Transformasi Lorentz
  • 11.
    B. Konstraksi Panjang Sebuah bendaakan lebih pendek kelihatannya bila benda tersebut bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya Konstraksi Panjang : L = panjang benda yang bergerak Lo = panjang benda diam
  • 12.
  • 13.
    B. Pemekaran waktu waktupada benda yang bergerak dengan kecepatannya mendekati kecepatan cahaya lebih lama dibandingkan waktu pada benda yang relatif diam dilatasi waktu
  • 14.
    Contoh soal Pemekaran waktu Duaorang Yanto dan Budi masing masing berumur 40 tahun.Yanto menggunakan pesawat dengan kecepatan 0,8 c ke suatu planet yang jauhnya 4 tahu cahaya dari Bumi.Setelah tiba di planet Yanto kembali ke Bumi bertemu Budi .Berapa umur Yanto dan Budi ketika bertemu kembali di Bumi ?
  • 15.
    C. Massa,Momentum danEnergi Relativistik Massa suatu benda akan lebih besar jika benda bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya Massa Relativistik
  • 16.
  • 17.
    Momentum Relativistik Momentum suatu bendaakan besar jika benda bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya . Momentum Relativistik :
  • 18.
    Energi Relativistik energi suatubenda yang dinyatakan oleh Einstein : Energi diam : Energi total : Energi kinetik :
  • 19.
    Hubungan Energi dan MomentumRelativistik Dari persamaan terdahulu dapat diperoleh hubungan Energi Total dengan Momentum secara relatisvik sebagai berikut :
  • 20.
    Contoh soal Jika massadiam proton mo kg ,berapa besar energi kinetik yang diberikan pada proton untuk mencapai kecepatan agar massanya menjadi 2 kali massa diamnya . Penyelesaian : Energi kinetik yang dimiliki proton yang kecepatannya sama dengan kecepatan cahaya sebesar :