Teori Relativitas

15.1 Teori Relativitas Einstein Kecepatan benda2 yang bergerak hanya dapat diberikan secara relatif terhadap benda lain. Hukum penjumlahan kecepatan tidak berlaku untuk cahaya. Kecepatan cahaya dalam segala arah adalah sama, tidak tergantung gerak sumber cahaya maupun gerak pengamat.

Penjumlahan kecepatan relatif Jika dua kecepatan v1 dan v2 dijumlahkan, hasil yang diperoleh adalah v1 = laju benda I terhadap tanah v2 = laju benda II terhadap benda I v = laju benda II terhadap tanah c = kecepatan cahaya

Contoh 1 : Berapa kecepatan elektron dari elektron lain jika dua buah elektron tersebut ditolak dalam arah berlawanan dari bahan radioaktif dengan kecepatan 0,6c? (menurut Relativitas Newton dan Einstein)

15.2 Kontraksi Panjang Sebuah benda panjangnya l bergerak dengan kecepatan v terhadap seorang pengamat yang diam, maka panjang benda yang diamati pengamat tsb adalah : l’ = panjang benda yg diamati oleh pengamat yg bergerak l = panjang benda yg diamati oleh pengamat yg diam v = kecepatan pengamat yg bergerak c = kecepatan cahaya

Contoh 2 : Jika kita melihat 1 m tongkat yang bergerak sejajar dengan tongkat lain yang bergerak dengan kecepatan 60 % dari kecepatan cahaya. Berapa panjang tongkat tsb menurut pengamat ?

15.3 Dilatasi Waktu Misalnya pengamat yg bergerak dengan kecepatan v terhadap pengamat yang diam , mengamati 2 kejadian di suatu titik P. Maka hubungan kedua kejadian itu menurut pengamat yg diam dan pengamat yg bergerak dapat dirumuskan : ∆t’ = selang waktu kejadian menurut pengamat yg bergerak ∆t = selang waktu kejadian menurut pengamat yg diam v = kecepatan pengamat yg bergerak c = kecepatan cahaya

15.4 Massa Relativitas Jika suatu benda bergerak dengan laju v mendekati kecepatan cahaya c, maka massanya selalu lebih besar dari massa diamnya. m = massa benda yg bergerak dengan laju v m0 = massa benda dalam keadaan diam v = kecepatan benda c = kecepatan cahaya

Contoh 3 : Dengan kecepatan berapakah sebuah benda bergerak, sehingga massanya menjadi 2 kali massa diamnya ?

15.5 Kesetaraan Massa dan Energi Jika suatu benda yg bermassa m berubah seluruhnya menjadi energi, maka besarnya energi tsb adalah : E = energi (Joule) m = massa benda (kg) c = kecepatan cahaya Untuk benda bergerak dg kecepatan mendekati kecepatan cahaya, energi kinetiknya adalah mc2 = energi total m0c2 = energi diam Ek = energi kinetik

Einstein mengemukakan suatu interpretasi :

Contoh 4 : Massa diam sebuah partikel adalah 1 gram. Jika partikel tersebut bergerak terhadap bumi dengan kecepatan 0,3c, hitunglah energi kinetik partikel tersebut!