TE0RI RELATIVITAS KHUSUS FISIKA BAB 9 TE0RI RELATIVITAS KHUSUS XII SEMESTER 2 PLAY

eXAct 0nE….c0rp. mAtERi s0aL tEam w0rk h0mE quit

kAta peNGAntaR Pertama-tama kami ucapkan terima kasih kepada Tuhan Yang Maha Kuasa yang atas berkatnya tugas ini dapat selesai pada waktunya dengan baik. Selain itu, kami juga mengucapkan terima kasih kepada guru fisika kami sekaligus guru wali kelas kami, yang telah membimbing kami dalam penyelesaian tugas ini. Kami juga berterima kasih kepada temen-teman kami yang telah membantu kami dalam menyelesaikan tugas ini. hjj PLAY

BAB 9 Te0rI ReLaTiVitAS khUSus A. Semua gerak Bersifat Relatif B. Teori Relativitas Einstein NEXT BACK

fISikA itU asYIk..!! TRANSFORMASI GALILEO PERCOBAAN MICHELSON-MORLEY TE0RI RELATIVITAS EINSTEIN TRANSFORMASI L0RENTZ K0NTRAKSI LORENTZ DILATASI WAKTU M0MENTUM DAN MASSA RELATIVISTIK KESETARAAN MASSA DAN ENERGI

kEl0mp0k 9.. iN eXaCT 0nE…. “eXaCT 0nE !s tHe BesT..!!!” NEXT

yANseN 0bRIaN

okTAVIani rATnA NIngtYAS

M. aDAm nUR aSSyaID

tEGuh dWI nURacHmaT

y0fFan ibN0E raMAdhaN h0me

TRANFORMASI GALILEO H0ME Prinsip relativitas Galileo berdasarkan dua postulat, sebagai berikut : a. Waktu adalah besaran mutlak ; b. Hukum gerak Newton tidak berubah bentuk (invarian) TRANSFORMASI GALILEO TRANSFORMASI KEBALIKANNYA adalah : PERSAMAAN KECEPATAN BENDA H0ME

Pada sumbu y berlaku y’=y pada sumbu z berlaku z’=z TRANSFORMASI KEBALIKANNYA

H0ME Kecepatan diturunkan terhadap waktu akan menghasilkan u’x=kecepatan benda sejajar x’ u’y=kecepatan benda sejajar y’ u’z=kecepatan benda sejajar z’ H0ME

PERCOBAAN MICHELSON-MORLEY Percobaan Michelson-morley membuktikan bahwa : a. eter tidak ada b. kecepatan cahaya tidak bergantung pada arah dan tempat “Hipotesis eter : gelombang cahaya dari matahari ke bumi dapat merambat dari suatu medium yang dinamakan eter. Medium ini terdapat di mana-mana di alam ini, termasuk ruang hampa. Dengan adanya hipotesis ini untuk sementara dapat menghindarkan kesukaran tentang medium perambatan gelombang cahaya. H0ME

TEORI RELATIVITAS EINSTEIN Albert Einstein mengusulkan suatu teori tentang kecepatan cahaya. Teori ini menyatakan bahwa, besar kecepatan cahaya adalah sama untuk semua arah dan berlaku untuk semua tempat di jagad raya ini dengan tidak bergantung pada jarak sumber maupun pengamatannya. Teori ini disebut teori relativitas khusus. Einstein mengemukakan 2 postulatnya, yaitu sebagai berikut : 1. Kelajuan di dalam ruang hampa adalah suatu besaran mutlak; 2. Hukum mekanika Newton dan elektromagnetik Maxwell invarian dalam berbagai kerangka inersial. H0ME

TRANSFORMASI LORENTZ H0ME Jika transformasi ini linear, maka menjadi : Kedudukan terhadap sumbu x dan x’, yaitu : Hubungan x dengan x’ menjadi : Setelah di substitusi : H0ME

TEORI KECEPATAN : TRANSFORMASI KECEPATAN RELATIVISTIK UNTUK SUMBU Y DAN SUMBU Z : H0ME

KONTRAKSI LORENTZ Waktu yang diperlukan pulang pergi cahaya tersebut adalah : Maka panjang lintasan total dari sumber ke cermin adalah : Oleh karena kelip cahaya bergerak dengan kecepatan c, maka : H0ME

H0ME Untuk mendapatkan maka Sehingga didapat : Dengan cara yang sama diperoleh : Waktu total dapat dicari dengan cara : Oleh karena ,akan didapat : H0ME

H0ME Kontraksi Lorentz : Keterangan : Karena maka Keterangan : =panjang benda bergerak yang diamati oleh kerangka yang diam =panjang benda yang diam pada suatu kerangka acuan =kecepatan benda terhadap kerangka diam =kecepatan cahaya (3 x 108 m/s) H0ME

DILATASI WAKTU EINSTEIN menyatakan bahwa waktu adalah sesuatu yang relatif. Hal ini dapat diilustrasikan dengan gerak cahaya di dalam suatu kerangka acuan yang bergerak. Kemudian, gerak cahaya tersebut diamati dari kerangka acuan yang diam. Dilatasi waktu di rumuskan dengan : dimana =kecepatan relatif pengamat yang bergerak terhadap pengamat yang diam =selang waktu oleh pengamat yang relatif bergerak =selang waktu diukur oleh pengamat yang relatif diam H0ME

MOMENTUM DAN MASSA RELATIVISTIK Oleh Einstein, hubungan massa diam dan massa bergerak yang ditinjau dari suatu pengamat dirumuskan sebagai berikut : Keterangan : =massa benda diam dalam keadaan bergerak (kg) =massa benda dalam keadaan diam (kg) =kecepatan benda (m/s) =kecepatan cahaya di udara (m/s) Maka Momentum dan Massa Relativistik dirumuskan dengan : H0ME

KESETARAAN MASSA dan ENERGI Energi kinetik dirumuskan sebagai berikut : Hasil ini menyatakan bahwa energi kinetik suatu benda sama dengan pertambahan massanya (akibat gerak relatif) dikalikan dengan kuadrat kelajuan cahaya. Persamaan dapat juga ditulis : Jika dimisalkan mc2 sebagai energi total benda, benda dalam keadaan diam (Ek=0), tetapi benda tetap memiliki energi moc2. Dengan demikian moc2 disebut energi diam (Eo) dari benda yang massa diamnya mo, menjadi : H0ME

H0ME Keterangan : Eo=energi diam (joule) Jika benda bergerak, energi totalnya adalah : Persamaan energi dan momentum relativistik dapat dituliskan sebagai berikut. Jika kedua persamaan tersebut dikuadratkan, akan didapat : H0ME

LATIHAN SOAL Sebuah pesawat angkasa A berkelajuan 0,9 c terhadap bumi. Jika pesawat angkasa B melewati A dengan kelajuan relatif 0,5 c terhadap pesawat A, berapakah kelajuan pesawat B terhadap bumi ? A. 0,9655 c A. 0,9655 c C. 0,9867 c B. 0,8645 c B. 0,8645 c D. 0,7689 c H0ME NEXT

yAA….jaWABan anDA bEnaR!!!!!! begINI jaWABannyA….. S0AL 2 BACK

MungKIN anDA mEmaNG haRUS baNYak beLAjaR…. aNDa kuRANg beRUNtunG!!!!!!! MungKIN anDA mEmaNG haRUS baNYak beLAjaR…. sUPaya ANda bIsa meMEcaHKan sOal-Soal beRIkutNYA!!!!!! AMINNN!!!!! BACK

2. Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 52 km/jam 2. Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 52 km/jam. Seorang penumpang berjalan dalam kereta dengan kecepatan 5 km/jam searah dengan kereta. Berapa kecepatan penumpang tersebut terhadap orang yang diam di tepi rel ? A. 54 km/jam A. 54 km/jam C. 56km/jam D. 57km/jam B. 55km/jam B. 55km/jam H0ME NEXT

“sElAmAt jaWAbaN andA BenaR!!!!! berIKUT caRA penyELESaiaNNYa” Dengan menggunakan persamaan : Orang yang diam di tepi rel sebagai kerangka acuan S’. Kecepatan penumpang terhadap kerangka acuan S’ adalah =5km/jam. Dengan demikian, kecepatan penumpang terhadap yang diam adalah

lAGi-lAGi aNdA meMILIh jaWAbaN yaNG sAlAH……….. kASIHan deCH LOE……… lAGi-lAGi aNdA meMILIh jaWAbaN yaNG sAlAH……….. bwEEEkEKKEKKKK…..!! BACK

Sebuah benda dalam keadaan diam panjangnya 10 meter Sebuah benda dalam keadaan diam panjangnya 10 meter. Benda itu bergerak dengan kecepatan 0,8c searah dengan panjangnya. Hitunglah panjang benda saat bergerak. C. 6 meter A. 4 meter B. 5 meter D. 7 meter H0ME NEXT

“sELamaT jaWAbAn andA beNAR…. beRIKUt caRA PEnyeleSAIAnnyA”.. Diketahui: Dengan menggunakan persamaan : Jadi, panjang benda saat bergerak adalah 6 meter..

lAGi-lAGi aNdA meMILIh jaWAbaN yaNG sAlAH……….. kASIHan deCH LOE……… lAGi-lAGi aNdA meMILIh jaWAbaN yaNG sAlAH……….. bwEEEkEKKEKKKK…..!! BACK

Suatu partikel memiliki waktu hidup 2 x 10-6 sekon, yaitu waktu partikel itu mulai ada hingga musnah sama sekali. Berapakah waktu hidup partikel itu jika ia bergerak dengan kelajuan 0,98c ? C. 2 x 10-7 detik A. 10 detik B. 1 x 10-5 detik D. 3 x 10-5 detik H0ME NEXT

lAGi-lAGi aNdA meMILIh jaWAbaN yaNG sAlAH……….. kASIHan deCH LOE……… lAGi-lAGi aNdA meMILIh jaWAbaN yaNG sAlAH……….. bwEEEkEKKEKKKK…..!! BACK

“seLAMAt jawaBAN anDA beNAr… berIKUT caRA PEnyeleSAIAnnya”… Diketahui :

5. Jika massa diam diam benda 5 kg, hitunglah massa benda bergerak dengan kecepatan C. 11 kg D. 13 kg B.10 kg H0ME NEXT

lAGi-lAGi aNdA meMILIh jaWAbaN yaNG sAlAH……….. kASIHan deCH LOE……… lAGi-lAGi aNdA meMILIh jaWAbaN yaNG sAlAH……….. bwEEEkEKKEKKKK…..!! BACK

“selAMAT jaWABan anDA beNAR… berIKUT carA penYELesaiaNNYA…” Dengan menggunakan persamaan : Jadi, massa benda yang bergerak yaitu sebesar 13 kg.

BERIKUT CARA PENYELESAIANNYA SOAL ESSAY… Berapakah energi total, energi kinetik, dan momentum sebuah proton (moc2 =938 MeV) yang bergerak dengan kecepatan 0,6c ? BERIKUT CARA PENYELESAIANNYA H0ME pEopLE beC0mE f00ls whEN tHeY st0p asKINg queSTI0ns

Jawab : Energi total dapat dicari dengan menggunakan persamaan : Energi kinetiknya :

H0ME Sehingga Jadi, momentumnya adalah 3,89 x 10-19 kg m/s c. Momentumnya Sehingga Jadi, momentumnya adalah 3,89 x 10-19 kg m/s H0ME

aNdA yAkIN ? yA tiDAk