Empfohlen
Weitere ähnliche Inhalte
Ähnlich wie 2_TEORI_RELATIVITAS_KHUSUS_pptx.pptx
Ähnlich wie 2_TEORI_RELATIVITAS_KHUSUS_pptx.pptx (20)
Kürzlich hochgeladen
Kürzlich hochgeladen (20)
2_TEORI_RELATIVITAS_KHUSUS_pptx.pptx
- 1. TEORI RELATIVITAS KHUSUS PRESENT BY : ANDI MARWANTI PANRE (A1C314003) RISMAWATI RUSMI (A1C314055) LENNY HERLIYANNI (A1C314085)
- 2. TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR DINAMIKA RELATIVITAS
- 3. 3 KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Hukum-hukum Newton tentang gerak harus digunakan pada sebuah kerangka acuan. x z y Kerangka acuan ini dinamakan Kerangka inersia dengan syarat hukum-hukum Newton berlaku pada kerangka ini. Kerangka ini dapat terwujud pada sebuah benda bergerak dengan kecepatan konstan dan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut. Relativitas klasik
- 4. 4 KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Pandangan tentang alam yang berasal dari Galileo mengatakan bahwa: a. Ruang (x,y,z) dan waktu (t) adalah mutlak b. Pembahasan tentang transformasi galileo hanya terbatas pada suatu kerangka acuan inersia. Transformasi Galileo Pada kerangka O = (x, y, z, t) Pada kerangka O’ = (x’, y’, z’, t’) x z y O P = (x, y, z, t) P = (x’, y’, z’, t’) Newton merumuskan kaidah untuk transformasi dari K to K’ dan sebaliknya kembali dari K’ to K.
- 5. 5 KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Dua buah mobil melaju dengan laju tetap di sepanjang sebuah jalan lurus dalam arah yang sama. Mobil A bergerak dengan laju 60 km/jam, sedangkan mobil B 40 km/jam, masing-masing laju ini diukur relative terhadap seorang pengmat di tanah. Berapakan laju mobil A terhadap B.? contoh Pemecahan : Misalkan O adalah pengmat di tanah yang mengamati mobil A bergerak dengan laju v = 60 km/jam. Anggaplah O’ bergerak dengan mobil B dengan laju u = 40 km/jam. Maka v’ = v – u = 60 – 40 = 20 km/jam
- 6. 6 KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Percobaan Michelson-Morley Edward Morley (1838-1923) Albert Michelson (1852-1931) Michelson dan Morley percaya bahwa bumi tidak selalu diam relatif trerhadap eter. Dan juga cahaya akan memiliki waktu tempuh pergeseran pfase yang berbeda bergantung arah perambatannya apakah paralel, anti paralel atau tegak lurus terhadap eter.
- 7. 7 KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Rancangan Percobaan Michelson-Morley
- 8. 8 Cermin Cermin Setengah cermin Sumber cahaya Layar u S A B C KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Rancangan Percobaan Michelson-Morley Edward Morley (1838-1923) Albert Michelson (1852-1931)
- 9. 9 KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Hasil Percobaan Michelson-Morley Hasil percobaan Michelson dan Morley's Diambil dari A. A. Michelson, Studies in Optics Hasil pengukuran awal maupun pengukuran setelah interferometer diputar 90 menghasilkan pola interferensi yang sama Interferometer Micelson-Morley
- 10. 10 KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS kesimpulan Percobaan Michelson-Morley Dengan beberapa kali melakukan percobaan yang sama dibawah bimbingan Edward Morley, Michelson selalu memperoleh hasil yang sama, Michelson menyimpulkan bahwa postulat tentang keberadaan ether tidak benar. Jadi, ether tidak ada Edward Morley (1838-1923) Albert Michelson (1852-1931)
- 11. KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Pada tahun 1905 Einstein mengemukakan Teori Relativitas Khusus dengan dua postulat yang menjadi dasar pengembangan Teori Relativitas Umum. a. Postulat I : Hukum-hukum fisik dapat dinyatakan dengan persamaan yang berbentuk sama, dalam semua kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan tetap satu terhadap yang lain, artinya bentuk persamaan dalam fisika selalu tetap meskipun diamati dari keadaan yang bergerak b. Postulat II : Kelajuan cahaya dalam ruang hampa sama besar untuk semua pengamat, tidak tergantung dari gerak pengamat. Artinya laju cahaya tetap c = 3108 m/s walaupun diamati oleh pengamat yang diam maupun oleh pengamat yang sedang bergerak, dan tidak ada benda yang kelajuannya = laju cahaya. Postulat Einstein Albert Einstein (1879-1955)
- 12. KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Akibat Postulat Einstein 1. Perpanjangan waktu (time dilatation) O O O O’ O’ L 𝐿2 + 𝑈∆𝑡 2 u -u ∆𝑡′ = ∆𝑡 1 − 𝑢2 𝑐2 Pengamat O’, mengukur selang waktu yang lebih lama daripada yang di ukur O
- 13. KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Akibat Postulat Einstein 2. Penyusutan panjang Panjang L’ menurut O’ lebih pendek daripada panjang L menurut O. hal ini memenuhi persamaan O O’ L u O O’ L’ -u L’ O O’ 𝐿′ − 𝑢∆𝑡′1 O O’ L’ 𝐿′ = 𝐿 1 − 𝑢2 𝑐2 𝑢∆𝑡2′
- 14. 3 KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS 3. Pergeseran doppler Dalam kasus gelombang bunyi dapat dibedakan “gerak mutlak” terhadap zat perantara yang merambatkan gelombang bunyi. Postulat pertama Einstein mengatakan bahwa situasi tersebut tidak mungkin berlaku bagi gelombang cahaya, karena gelombang cahaya tidak membutuhkan zat perantara (tidak ada “eter”). Oleh karena itu, kita mensyaratkan bahwa bagi gelombang cahaya terdapat rumus pergeseran Doppler yang berbeda, yang tidak membedakan antara gerak sumber dan gerak pengamat, melainkan melibatkan gerak relatif. Akibat Postulat Einstein
- 15. 3 KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS Persamaan tersebut merupakan rumus pergeseran Doppler yang taat asas dengan kedua postulat Einstein. 2 2 2 2 1 1 1 ) ( ' c u u c v c u T u c v c c u c u v c u c u v v 1 1 1 1 ' 2 2 atau
- 16. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK TRANSFORMASI LORENTZ TRANSFORMASI GALILEO Sesuai dengan “akal sehat” kita namun tidak memberi hasil yang sesuai dengan berbagai percobaan pada laju tinggi. Dibutuhkan Persamaan Trasformasi baru yang dapat meramalkan efek relativistik baik ketika meninjau benda berlaju tinggi ataupun rendah TRANSFORMASI LORENTZ Hendrik A. Lorentz (1853-1928)
- 17. x’= 𝛾 (x – vt) x = 𝛾’ (x’ + vt’) , where 𝛾 could be anything. By Einstein’s first postulate: 𝛾’ = 𝛾 x’ = ct’ and x = ct Thus: x’ = ct’= 𝛾 (ct – vt). Solving for t’: t’= 𝛾 t (1– v/c) and: x = ct = 𝛾 (ct’+ vt’). Solving for t: t = 𝛾 t’(1 + v/c) Substituting for t’ in t = 𝛾 t’ (1 + v/c) : POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK 2 v v 1 1 t t c c 2 2 1 1 v / c
- 18. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK PERSAMAAN TRANSFORMASI LORENTZ 𝒙′ = 𝒙 − 𝒖𝒕 𝟏 − 𝒖𝟐 𝒄𝟐 𝒚′ = 𝒚 z’ = z 𝒕′ = 𝒕 − 𝒖 𝒄𝟐 𝒙 𝟏 − 𝒖𝟐 𝒄𝟐 Untuk koordinat dari suatu peristiwa (x,y, z,t) sebagaimana diamati dari kerangka acuan O dengan koordinat peristiwa yang sama (x’,y’, z’,t’) yang diamati oleh kerangka acuan O’ yang sedang bergerak dengan kecepatan u terhadap O. Maka bentuk persamaan Transformasi Lorent adalah : Kita menganggap bahwa gerak relatifnya adalah sepanjang arah x (atau x’) positif (O’ bergerak menjauhi O, jika O’ bergerak menuju O, ganti u dengan –u.
- 19. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK Andaikan sebuah objek yang diamati oleh O bergerak dengan kecepatan V= (Vx, Vy, Vz ), untuk mencari kecepatannya V’ = (V’x, V’y, V’z) sebagiamana diamati oleh O’, maka kita perlu menggunakan transformasi kecepatan Lorentz berikut : 𝑣′𝑥 = 𝑣𝑥 − 𝑢 1 − 𝑣𝑥𝑢 𝑐2 𝑣′𝑦 = 𝑣𝑦 1 − 𝑢2 𝑐2 1 − 𝑣𝑥𝑢 𝑐2 𝑣′z = 𝑣z 1 − 𝑢2 𝑐2 1 − 𝑣𝑥𝑢 𝑐2
- 20. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK v = 10% c v = 80% c v = 99.9% c v = 99% c Kontraksi Lorentz 𝑳′ = 𝑳 𝟏 − 𝒖𝟐 𝒄𝟐 Pesawat yang bergerak dengan kecepatan berbeda
- 21. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK Contoh : Dua buah roket saling mendekati sepanjang garis lurus. Masing – masing roket bergerak dnegan laju 0,5c relatof terhadap seorang pengamat bebas ditengah keduannya. Dengan kecepatan berapakah pengamat roket yang satu mengamati roket yang lain mendekatinya ? Pemecahan : Misalkan O menyatakan pengamat bebas, dan O’ salah satu roketnya. Maka “peristiwa” yang sedang mereka amati adalah mendekatnya roket kedua , seperti dalam peristiwa berikut. UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS u= 0,999c Roket 2 O Roket 1 Vx= -0,999c Pengamat O melihat roket 2 bergerak dengan kecepatan Vx = -0,999c . Pengamat O’ (roket 1) sedang bergerak relative terhadap O dengan kecepatan u = 0,999c . Maka dengan menggunakan persamaan untuk transformasi bagi Vx , O’
- 22. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK 𝑣′𝑥 = 𝑣𝑥 − 𝑢 1 − 𝑣𝑥𝑢 𝑐2 = −0,999𝑐 − (0,999𝑐) 1 − (−0,999𝑐)(0,999𝑐) 𝑐2 = −0,99999995𝑐 Jika kita menggunakan persamaan dari transformasi Galileo, maka : 𝑣′𝑥 = 𝑣𝑥 − 𝑢 = −0,999 − 0,999 = −1,998𝑐 Teori Relatifitas Khusus mensyaratkan bahwa nilai c adalah laju batas tertinggi bagi semua gerak relative
- 23. DINAMIKA RELATIVISTIK Penafsiran “relative” baru terhadap konsep- konsep mutlak yang dianut sebelumnya seperti panjang dan waktu. Juga darinya kita berkesimpulan bahwa konsep klasik kita tentang laju relative tidak lagi benar. Dengan demikian, cukup beralasan bagi kita untuk menanyakan sejau manakah revolusi konsep ini mengubah tafsiran kita terhadap konsep fisika. Oleh karena itu, kita membahas ulang besaran besaran dinamika seperti massa, energy, dan momentum serta hukum-hukum kekekalan dalam dinamika klasik. Albert Einstein (1879-1955) POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK
- 24. DINAMIKA RELATIVISTIK v v 1 2 V = 0 sebelum sesudah v Jika kita meninjau dari kerangka acuan yang bergerak denga kecepatan v ke kanan maka menurut mekanika klasik, massa 1 akan tampak diam, sedangkan massa 2 akan bergerak dengan laju 2v . Tetapi, transformasi Lorents ternyata memberi hasil yang berbeda. Misalkan O’ bergerak kekanan dengan laju u = v. maka menurut O’, kecepatan massa 1 adalah : 𝑣′1 = 𝑣1 − 𝑢 1 − 𝑣1𝑢 𝑐2 POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK
- 25. Dan kecepatan massa 2 adalah (dengan V2= -v) Kecepatan massa gabungan 2m adalah POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK
- 26. Berikut ini adalah ilustrasi percobaan tersebut sebagaimana dilihat oleh O’ : Menurut O, momentum linear sebelum dan setelah tumbukan adalah Menurut O’, V’2 V’ sesudah sebelum POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK
- 27. ?, Massa Relativistik : Kecepatan telah kita tangani dengan benar m0 disebut massa diam dan diukur terhadap kerangka acuan yang terhadapnya benda diam. Dalam kerangka acuan lainnya, massa relativistik m akan lebih besar dari pada m0. (konsep ini membantu kita mengatasi masalah yang mengacu pada obejak yang bergerak dengan laju yang mendekati laju cahaya. 𝑚 = 𝑚0 1 − 𝑣2 𝑐2 Karena menurut pengukuran O’, p’ awal ≠ p’ akhir , maka bagi O’ momentum linear POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK
- 28. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK Selain mendefinisikan massa relatifistik seperti yang kita lakukan di atas, kita dapat pula mendefinisikan ulang momentum relativistik dan energi relatifistik total E sebagai berikut : 𝑝 = 𝑚0𝑣 1 − 𝑣2 𝑐2 𝐸 = 𝑚𝑐2
- 29. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESEREMPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK Andaikan kita membuat sebuah piranti mirip yang diperlihatkan gambar berikut. Di x = 0 dan x = L masing-masing terletak sebuah jam, sedangkan di x = L/2 terletak sebuah bola lampu kamera. Kedua jam tersebut dibuat sedemikian rupa sehingga baru berdetak bila mereka menerima kilatan cahaya. Karena rambatan cahaya membutuhkan waktu yang sama untuk mencapai kedua jam tersebut , maka keduanya akan mulai berdetak secara bersamaan pada saat L/2c setelah kilatan cahaya dipancarkan. Jadi kedua jam tersebut benar-benar tersinkronkan. O’ Jam 2 O Jam 1 X = 0 X = L X = L/2 KESEREMPAKAN
- 30. Kita tinjau situasi yang sama ini dari sudut pandang pengamat bergerak O’. Dalam kerangka acuan O, teradi dua peristiwa : penerimaan sebuah sinyal cahaya oleh jam 1 di x1 = 0, t1 = L/2c dan oleh jam 2 di x2 = L, t2 = L/2c. Dengan menggunakan persamaan transformasi Lorentz,kita dapati bahwa O’ mengamati jam 1 menerima sinyal tersebut pada saat Sedangkan jam 2 pada saat 2 2 2 2 1 2 1 ' 1 / 1 2 / / 1 ) / ( c u c L c u x c u t t 2 2 2 2 2 2 2 2 ' 2 / 1 ) / ( 2 / / 1 ) / ( c u L c u c L c u x c u t t 2 2 2 ' 2 ' 1 ' / 1 / c u c uL t t t POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN` TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESEREMPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK Jadi, t2’ lebih kecil dari pada t1’ sehingga jam 2 tampak menerima sinyal lebih dulu daripada jam 1. karena itu kedua jam tersebut berdetak pada dua saat yang berbeda dengan selang waktu sebesar
- 31. Mary dan Frank adalah dua saudara kembar. Mary, sebagai Seorang Astronot, melakukan Perjalanan meninggalkan bumi dengan kecepatan yang besar selama beberapa tahun cahaya dan kembali lagi. Sedang Frank tetap tinggal di Bumi. Permasalahan Frank tahu bahwa jam yang mengukur usia Mary berjalan lambat, sehingga Mary akan kembali dan berusia lebih muda dari Frank. Sebaliknyha Mary (yang juga tahu tentang dilatasi waktu) merasa bahwa Frank bergerak relatif terhadapnya sehingga jam pada Frank berjalan lebih lambat sehingga Mary yakin Frank akan berusai lebih muda. Paradox Siapa sebenarnya yang berusai lebih muda ketika Mary kembali ke Bumi? x t POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESEREMPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK PARADOKS KEMBAR
- 32. Penyelesaian Paradoks Kembar Jam Frank berada pada sitem inersia selama perjalanan yang dilakukan oleh Mary. Sepanjang Mary bergerak dengan kecepatan konstan menjauhi Frank, keduanya dapat menyimpulkan bahwa usia saudara kembarnya berjalan lambat. Akan tetapi ketika berjalan pulang ke Bumi, Dia meninggalkan kerangka inersianya dan dia berjalan balik dengan kerangka acuan berbeda ketika datang. Kesimpulan Mary tidak benar karena dia tidak berada pada kerangka acuan inersia yang sama. Sebaliknya Frank tetap pada kerangka Maka usia Mary lebih muda dari Frank. Juga, perhitungan mengenai dilatasi waktu adalah benar sedang Mary tidak. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESEREMPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK
- 33. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK KETIDAKBERADAAN ETER Sebelumnya kita sudah membahas percobaan Michelso-Morley dan kaitannya dengan teori relativitas khusus. Ternyata selama kurang lebih 100 tahun sejak percobaan pertamanya dilakukan, percobaan dasarnya telah diulangi berkali-kali dengan beragam variasi dan perbaikan kepekaan yang terus ditingkatkan. Namun, dalam semua percoaan itu, tidak ada satu pun bukti nyata yang diamati tentang perubahan laju cahaya terhadap arah, meskipun kepekaan percobaannya telah ditingkatkan menjadi sepuluh kali lebih teliti daripada kepekaan percobaan semula.
- 34. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK PEMULURAN WAKTU Sinar Cosmic Muons: Muon-muon diproduksi pada bagian luar atmosfir dari tumbukan antara partikel-partikel berkecepatan ultra-tinggi dengan inti-inti dari molekul udara. Muon-muon meluruh (waktu hidup = 1.52 ms) dalam perjalannya menuju bumi. Tanpa koreksi relativistik Dengan koreksi relativistik Bagian paling atas dari atmosfir Dilatasi waktu mengatakan bahwa muon-muon akan hidup lebih lama dikerangka acuan bumi, dimana t’ akan bertambah jika v besar. Kecepatan muon adalah 0.98c
- 35. Bukti langsung kebenaran ramalan teori relativitas khusus yang pertama diperoleh hanya dalam selang beberapa tahun setelah Einstein menerbitkan makalahnya pada tahun 1905. pertambahan massa karena bertambahnya kecepatan, yang diramalkan pada persamaan 𝑚 = 𝑚0 1 − 𝑣2 𝑐2 Diuji dengan mengukur momentum dan kecepatan electron berenergi tinggi yang di pancarkan dalam beberapa proses peluruhan radioaktif tertentu. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK MASSA DAN ENERGI RELATIVISTIK
- 36. Laju cahaya memang bergantung pada gerak sumber atau pengamat, maka hal ini dapat kita nyatakan sebagai c’ = c + ku Dimana, c : laju cahaya dalam kerangka diam sumber c’ : laju cahaya diukur dalam kerangka acuan yang bergerak u : laju relative kedua kerangka acuan. Variabel k adalah bilangkan yang ditentukan oleh eksperimen ; menurut relativitas khusus, k adalah 0, sedangkan menurut relativitas Galileo, k sama dengan 1. Dari hasil percobaan pemancaran sinar X, disimpulkan bahwa k< 2 x 10-9 (nilai k mendekai 0). Hal ini sesuai dengan ramalan teori relativitas khusus. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK KETIDAKUBAHAN LAJU CAHAYA
- 37. POSTULAT EINSTEIN & AKIBAT DARI POSTULAT EINSTEIN TRANSFORMASI LORENT DINAMIKA RELATIVITAS KESERAPAKAN DAN PARADOK KEMBAR UJI PERCOBAAN TEORI RELATIVITAS KHUSUS KEGAGALAN RELATIVITAS KLASIK Hasil percobaan bagi perubahan massa terhadap kecepatan, dimana semakin besar kecepatannya semakin besar massanya. 1,8 c c c c 0,3 1,0 1,2 1,4 1,6 0,7 0,6 0,5 0,4 0,8 2 2 / 1 1 c u 0 / m m Kecepatan (u/c)
- 38. ANY QUESTION ?
- 39. TERIMA KASIH Salam Pendidikan Terus berlari Untuk pendidikan yang lebih baik