Teori relativitas

MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA

April 2014

www.mhmansur.blogspot.com

TEORI RELATIVITAS

RELATIVITAS EINSTEIN

RELATIVITAS PANJANG

RELATIVITAS WAKTU

RELATIVITAS MASSA

MOMENTUM RELATIVISTIK

KESETARAAN MASSA

DAN ENERGI

HUBUNGAN ENERGIDAN

MOMENTUMRELATIVITAS

Relativitas Einstein

Postulat Einstein :1. Semua gerak adalah relatif. Kecepatan suatu

benda merupakan kecepatan relatif terhadap benda lain. Tidak mungkin untuk menentukan kecepatan absolut suatu benda

2. Pengukuran kecepatan cahaya dalam ruang hampa mempunyai harga yang sama untuk semua titik pengamat, tidak tergantung pada gerak sumber cahaya atau gerak pengamat

*Untuk kecepatan yang tidak begitu besar efek relativitas dapat diabaikanSumber : Fisika (yohanes surya)

Pembuktian pada postulat ke-2Jika seseorang yang ada di atas kereta yang bergerak menyalakan lampu, Tunjukkan bahwa kecepatan cahaya yang berasal dari lampu tersebut terhdapat pengamat yang diam adalah tetap !

Jawab :

Kesimpulan :v = c, atau tidak tergantung pada kecepatan sumber cahaya

By : mhharismansur /www.mhmansur.blogspot.com Maret 2014

Relativitas Panjang Berdasarkan Postulat II Einstein, akan berlaku pada sifat nisbi panjang dan waktu.

Kontraksi Panjang

Panjang Suatu Benda bila diamati dari benda atau pengamat yang diam akan berbeda bila diamati oleh benda atau pengamat yang bergerak disebut : nisbi panjangPanjang Suatu Benda yang bergerak thd pengamat kelihatannya lebih pendek dari panjang suatu benda bila diukur dalam keadaan diam .

x2’

S S’v

x2

x1

x1’

Sesuai dengan persamaan Transformasi Loerntz dan Galileo. Bahwa persamaan kontraksi panjang menjadi :

Contoh soal : Sebuah batu ruang angkasa diamati dari bumi memmiliki panjang 6m. Jika kecepatan batu 0,8c bergerak searah panjangnya. Tentukan panjang batu saat diam !Jawab :

By : mhharismansur /www.mhmansur.blogspot.com April 2014

Relativitas WaktuMenurut Einstein, selang waktu yang diukur oleh pengamat yang diam tidak sama dengan selang waktu yang diukur oleh pengamat yang bergerak. Waktu yang ditunjukkan jam yang bergerak terhadap kejadian lebih lama jika dibandingkan terhadap jam yang diam terhadap kejadian(dilatasi waktu).

Contoh soal :Anti dan Anto adalah astronot kembar yang berumur 24 tahun. Anti melakukan perjalanan keluar angkasa dengan menggunakan pesawat dengan kecepatan 0,8c ke suatu planet yang letaknya 4 tahun cahaya dari bumi. Hitungkah umur Anto dan Anti saat bertemu kembali ke bumi ?

Jawab :

By : mhharismansur /www.mhmansur.blogspot.com

April 2014

Relativitas Massa1. Untuk teori klasik bahwa setiap massa benda adalah konstan atau tetap, tidak bergantung

pada kecepatan (massa diam=mo).2. Massa diam(mo) adalah massa benda menurut pengamat yang tidak bergerak terhadap

benda dan m adalah massa benda menurut pengamat yang bergerak repatif terhadap kecepatan v terhdap benda.

3. Perubahan massa benda karena gerak benda yang memiliki kecepatan jauh lebih kecil dari kecepatan cahaya dapat diabaikan atau hukum Newton pada benda hanya berlaku untuk kecepatan benda jauh lebih kecil dari kecepatan cahaya (v<c)

Contoh soal :Hitunglah kecepatan proton agar massamya menjadi 2 kali massa diamnya !Jawab :

Cara lain :


April 2014

Momentum RelativistikSetiap benda yang bergerak dengan kecepatan v memiliki momentum linier yang berbanding lurus dengan massa dan kecepatannya. Momentum suatu benda bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya c akan mengalami perubahan massa dalam momentum tersebut, karena mengalami gejala relativitas

Contoh soal :Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 0,75c. Tentukan momentum relativistiknya !Jawab :

By : mhharismansur /www.mhmansur.blogspot.comApril 2014

Kesetaraan Massa dan EnergiTinjauan Mekanika KlasikEnergi kinetik merupakan usaha sebuah gaya luar yang mengubah laju sebuah benda

Relativistik NewtonF merupakan gaya yang bekerja dalam arah perpindahan ds dan s menyatakan jarak akibat gaya yang bekerja

Dengan menggunakan intrgral parsial :

Bahwa energi kinetik suatu benda sama dengan pertambahan massanya sebagai akibat gerak relatif benda dengan kuadrat kecepatan cahaya


April 2014

Kesetaraan Massa dan Energi

Contoh soal :

3. Berapa kecepatan suatu benda yang massanya 1% lebih besar dari pada massa diamnya ?

Penyelesaian :

1. Berapa energi diam energi diam elektron dan dinyatakan dalam joule dan eV ?

2. Hitunglah energi elektron yang mempunyai kecepatan 0,8c ?

Penyelesaian :

Penyelesaian :


April 2014Soal dan Penyelesaian

Hubungan Energi dan Momentum Relativistik Persamaan energi total relativistik

Persamaan momentum

Pengurangan kuadrat energi total terhadap persamaan momentum akan diperoleh hubungan energi dengan momentum relativistik

Persamaan tersebut menunjukkan adanya partikel tidak bermassa. Suatu partikel memiliki kecepatan setara dengan kecepatan cahaya c dan energi sebanding momentum dan kecepatan cahaya . Partikel proton dan neutron merupakan partikel yang tidak bermassa dan keduanya berlaku dengan persamaan tersebut.By : mhharismansur /www.mhmansur.blogspot.com

April 2014

Teori relativitas

Documents

Transcript of Teori relativitas