LatihanKasusTugas LATIHANKASUSTUGAS pada sub-bagian Tugas Mengembangkan Soal

KUNCI JAWABAN LATIHANKASUSTUGAS KELOMPOK KOMPETENSI I 80

A. Kegiatan Pembelajaran 1: Relativitas

1. Kerangka acuan lembam inersial adalah kerangka acuan yang tidak berotasi hanya bertranslasi dan pusat koordinatnya bergerak dengan kecepatan konstan di sepanjang sebuah garis lurus dengan kecepatan tetap, tanpa adanya komponen percepatan, sedangkan Kerangka acuan non-inersial adalah kerangka acuan yang bergerak lurus dipercepat atau bergerak melingkar rotasi. 2. Contoh pada kerangka acuan inersial : Seorang pengamat P 1 sedang berada di atas sebuah bus B yang bergerak lurus beraturan v = tetap terhadap pengamat lain P 2 yang diam di suatu tempat. Sebuah obyek O dijatuhbebaskan di atas bus. Kedua pengamat mengukur jarak tempuh dan waktu tempuh dari posisi awal dijatuhkan sampai mencapai atap bus. KUNCI JAWABAN LATIHANKASUSTUGAS KUNCI JAWABAN LATIHANKASUSTUGAS KELOMPOK KOMPETENSI I 81 Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata pelajaran Fisika SMA Contoh pada kerangka acuan non-inersial: Suatu contoh sederhana kerangka acuan non-inersia adalah kerangka acuan yang diletakkan dalam suatu lift dipercepat baik ke atas maupun ke bawah. Suatu benda dan pegas diletakkan di dalam lift untuk membuktikan hal tersebut. Pengamat P 1 adalah pengamat dalam lift yang tidak bergerak terhadap obyek O berupa suatu massa dan pegas, sedangkan pengamat P 2 adalah pengamat yang diam terhadap tanah. Bila lift merupakan suatu kerangka acuan inersial a = 0 maka panjang pegas adalah sama seperti panjang pegas mula-mula. Akan tetapi bila lift dipercepat maka panjang pegas akan berubah. Pengamat P 1 akan menyaksikan suatu gaya fiktif bekerja pada pegas yang menyebabkan panjangnya berubah, padahal tidak ada gaya yang dikenakan padanya. Lain halnya dengan pengamat P 2 yang dengan jelas melihat mengapa pegas dapat berubah panjangnya. Hal ini dikarenakan lift yang bergerak dipercepat memberikan gaya normal kepada pegas sehingga panjangnya berubah. 3. Cara melakukan transformasi dari kerangka acuan ke kerangka acuan yang lain, adalah sebagai berikut. KUNCI JAWABAN LATIHANKASUSTUGAS KELOMPOK KOMPETENSI I 82 PPPPTK IPA Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud Lokasi dan waktu dari suatu kejadian dapat dinyatakan oleh koordinat x, y, z, t . Kita dapat mentransformasi koordinat ruang dan waktu suatu kejadian dari suatu sistim inersial ke sistem lain yang bergerak dengan kecepatan konstan relatif terhadap sistim inersial pertama. Misalkan dua sistim inersial S dan S’ ,sistim inersial S dinyatan oleh koordinat x, y, z, t dan sistim inersial S’ dinyatakan oleh koordinat x’, y’, z’, t’, dimana pada keadaan awal kedua sistim kerangka referensi berimpit, selanjutnya sistim inersial S’ bergerak kekanan searah sumbu x dengan kecepatan konstan v relatif terhadap kerangka S. Maka kedua sistim koordinat dihubungkan oleh persamaan x’ = x – vt y’ = y z’ = z t’ = t NB: Koordinat keempat yaitu waktu diasumsikan sama dikedua sistim inersial, konsekuensinya ialah interval waktu antara dua kejadian yang berurutan haruslah sama diamati oleh kedua pengamat di kerangka S dan S’. 4. Cepat rambat cahaya menurut jane ialah Ux =U’x + v = C + v Hal itu berarti Ux C , dan ini bertentangan dengan fakta bahwa cepat rambat cahaya diruang hampa adalah kecepatan objek terbesar, dan ini menunjukan bahwa hukum penjumlahan kecepatan Galilean memiliki keterbatasan keberlakuan yaitu hanya berlaku untuk gerak benda yang kecepatannya jauh lebih kecil dari cepat rambat cahaya, dan menjadi salah bila diterapkan pada kasus gerak benda yang kecepatannya mendekati cepat rambat cahaya. 5. Misalkan O adalah pengamat di tanah yang mengamati mobil A bergerak dengan laju v = 60 kmjam. Anggaplah O’ bergerak dengan mobil B dengan laju u = 40 kmjam. Maka :