TEORI RELATIVITAS Transformasi Galilei l l Besaran penting

TEORI RELATIVITAS

Transformasi Galilei l l Besaran penting Fisika : Ruang(x, y, z) dan waktu(t) Pembahasan tentang transformasi galileo hanya terbatas pada suatu kerangka acuan inersia.

TRANSFORMASI GALILEI Perhatikan Gambar di bawah ini z’ z V X’ O y O’ Y’ X Ada dua macam obyek dengan kerangka acuannya masing-masing. Obyek O dengan kerangka XYZ dan obyek O' dengan kerangka X'Y'Z'. O melihat O' bergerak dengan kecepatan V ke arah sumbu X'.

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 melihat O' bergerak sejauh : X' = X + Vt . . . . (1) Sementara jika dibalik, O' melihat O bergerak sejauh : X = X' - Vt. . . . (2) Perhatikan bahwa baik di O maupun O', waktu t senantiasa bernilai sama. Inilah yang dikenal sebagai "transformasi Galileo ".

Contoh Soal Transformasi Galilei l Sebuah kereta api bergerak dengan kelajuan 70 km/jam. Seorang penumpang melemparkan benda dengan kelajuan 15 km/jam. Tentukan kelajuan benda terhadap orang yang diam di tepi rel kereta, jika arah lemparan: a. searah gerak kereta b. berlawanan dengan arah gerak

Penyelesaian Orang yang diam di tepi rel kereta kita pilih sebagai kerangka acuan s dan kereta api sebagai kerangka acuan s’ yang bergerak dengan kelajuan v=70 km/jam relatif terhadap s. a. Gerak benda searah gerak kereta api ux’ = 15 km/jam kelajuan benda relatif terhadap orang yang diam di tepi rel kereta: u x = u x’ + v = 15 + 70 = 85 km/jam

b. Gerak berlawanan arah dengan gerak kereta api ux’ = -15 km/jam kelajuan benda relatif terhadap orang yang diam di tepi rel kereta: ux = ux’ + v = -15 + 70 = 55 km/jam

Postulat Relativitas Khusus 1. Hukum-hukum Fisika memiliki bentuk yang sama pada semua kerangka acuan inersia. Semua gerak adalah relatif. Postulat pertama diungkapkan karena tidak adanya kerangka acuan universal sebagai acuan mutlak dan merupakan perluasan relativitas Newton untuk memasukkan tidak hanya hukum mekanika tetapi juga hukum fisika lainnya termasuk listrik dan magnet

2. Kelajuan cahaya di ruang hampa adalah sama untuk semua pengamat, tidak tergantung pada gerak cahaya atau pun 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.

Transformasi 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 ". Untuk gambar di atas, waktu bagi obyek O adalah t sementara waktu bagi O' adalah t' dimana t tidak lagi sama dengan t'. Maka persamaan transformasi Galileo kemudian ditulisnya ulang menjadi :

Teori Relativitas Khusus l Transformasi Lorentz Ditemukan oleh seorang Fisikawan Belanda H. A. Lorentz yang menunjukkan bahwa rumusan dasar dari keelektromagnetan sama dalam semua kerangka acuan yang dipakai. Trans. Lorentz balik

Teori Relativitas Khusus l Panjang Relativistik Panjang L benda bergerak terhadap pengamat kelihatannya lebih pendek dari panjang Lo bila diukur dalam keadaan diam terhadap pengamat. Gejala ini disebut pengerutan Lorentz Fitz. Gerald

Teori Relativitas Khusus l Waktu Relativistik Kuantitas to yang ditentukan menurut pengamat O, selang waktu mengalami pemuaian ’

1. Teori Relativitas Khusus l Massa, Energi dan Momentum Relativistik A. Massa Relativistik Massa benda akan menjadi lebih besar terhadap pengamat dari pada massa ketika benda diam, jika bergerak dengan kelajuan relativistik

l Hubungan Massa dan Energi Hubungan yang paling terkenal yang diperoleh Einstein dari postulat relativitas khusus adalah mengenai massa dan energi. Hubungannya dapat diturunkan langsung dari definisi energi kinetik dari suatu benda yang bergerak. - energi diam - energi total

TERIMAKASIH *****SEMOGA SUKSES*****