Fisika SMA Kelas XII
132
A. Pendahuluan
Gambar 9.1
Gerak relatif
1. Relativitas Newton Relativitas sudah dikenal sejak jamannya Newton.
Relativitas ini berasal dari kata relatif. Suatu gerak relatif berarti suatu gerak yang tergantung pada suatu acuan ter-
tentu. Acuan itulah tempat suatu pengamat dan pengamat sendiri dapat memiliki dua kemungkinan yaitu pengamat
diam dan pengamat bergerak. Dalam kaitannya dengan vektor relatif itu berarti selisih vektor.
Pada relativitas Newton, semua besaran akan sama saat diukur oleh pengamat yang diam maupun pengamat
yang bergerak. Besaran yang berubah hanyalah kecepatan relatif dan berlaku persamaan berikut.
v
x
’ = v - v
x
.......................................9.1 dengan v
x
’ = kecepatan relatif benda terhadap pengamat bergerak
v
x
= kecepatan relatif benda terhadap pengamat diam
v = kecepatan pengamat bergerak terhadap
pengamat diam
CONTOH 9.1
Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 150 kmjam. Pada saat itu Ardi berlari di atas kereta de-
ngan kecepatan 10 kmjam searah kereta. Berapakah kecepatan Ardi tersebut menurut orang yang berada di
dalam kereta api dan orang yang berdiri di stasiun ? Penyelesaian
Gerak benda dan acuan pada soal ini dapat digambarkan
seperti pada Gambar 9.1. Stasiun relatif diam menjadi kerangka acuan O dan kereta api sebagai kerangka acu-
an O’ dengan kecepatan tetap v terhadap O stasiun v
= +150 kmjam v
x
’ = +10 kmjam a. Kecepatan Ardi relatif terhadap kereta api
adalah: v
x
’ = +10 kmjam b. Kecepatan Ardi terhadap stasiun adalah v
x
, besarnya memenuhi:
v
x
= v + v
x
’ = 150 + 10
= 160 kmjam
Relativitas
133
Setelah memahami contoh di atas dapat kalian coba soal berikut.
2. Jelaskan apakah hasil percobaan Michelson dan Morley memiliki
hubungan dengan relativitas Newton dan Einstain. Dasar apakah yang
dapat dijelaskan dari percobaan ini .
Gambar 9.2
Percobaan Michelson - Morley
Sebuah pesawat perang terbang meninggalkan bumi dengan kecepatan 1200 kmjam. Pada saat itu pesawat
melepaskan rudal dengan kecepatan 200 kmjam searah pesawat. Berapakah kecepatan rudal tersebut
menurut orang yang berada di bandara lepas landas pesawat tersebut?
2. Percobaan Michelson - Morley
Sebelum Maxwell mengusulkan teori tentang cahaya adalah gelombang elektromagnetik yang dapat
merambat tanpa medium, para ilmuwan Fisika berpan- dangan bahwa semua gelombang membutuhkan medium
dalam merambat. Muncul teori tentang hipotesa eter yang menjadi medium pada jagat raya ini. Mechelson
dan Morley bekerja sama untuk membuktikan hepotesa itu ternyata hasilnya eter tidak ada.
Dari hasil percobaannya Mechelson dan Morley malah menemukan suatu fakta baru. Fakta itu adalah
cahaya memiliki kecepatan yang tetap dan sama untuk semua pengamat. Pada saat diukur dengan pendeteksi
diam maupun relatif bergerak kecepatan cahaya terukur sebesar c = 3. 10
8
ms. Perhatikan Gambar 9.2. Cahaya yang melalui pemantul cermin I maupun cermin
II ternyata memiliki kecepatan sama terbukti tidak ada perbedaan waktu dari kedua gerakan itu.
cermin I cermin I
cermin I cahaya
datar
lensa detektor
L L
1. Seseorang yang berlari dengan kecepatan konstan 5 kmjam
melewati sebuah tugu. Pada saat yang bersamaan seorang pengendara sepeda
melewatinya dengan kecepatan 15 kmjam. Berapakah kecepatan sepeda
relatif terhadap orang yang berlari ?
LATIHAN 9.1
Fisika SMA Kelas XII
134
B. Relativitas Einstain
Kategori