Tujuan Peta Kompetensi Modul PKB FISIKA SMA 2017 KK I

KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: RELATIVITAS KELOMPOK KOMPETENSI I 8 Sebagian besar pengalaman dan pengamatan kita sehari-hari berkaitan dengan obyekmateri yang bergerak dengan kecepatan yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan kecepatan cahaya. Mekanika Newton secara umum dapat menjelaskan fenomena gerak obyek dengan kecepatan yang jauh lebih rendah dibandingkan kecepatan cahaya, namun mekanika Newton tidak dapat menjelaskan gerak partikel yang memiliki kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Apa yang terjadi ketika kita memberikan gaya pada suatu benda? Atau pada sebuah elektron? Menurut mekanika Newton, benda atau elektron tersebut akan dipercepat dengan percepatan tertentu dan besarnya perubahan kecepatan yang diperoleh bendaelektron dapat menjadi besar jika gaya yang diberikan atau energi yang diterima benda sangat besar, misal elektron yang dipasang pada tegangan 1 volt, energi kinetik yang dimiliki elektron mencapai 1,6 x 10 -19 J dan besarnya kecepatan elektron v = 5,9 x 10 5 ms, hasil ini sesuai dengan hasil eksperimen. Namun ketika beda tegangan potensial yang diberikan pada elektron sangat besar sekali, misal 1 MeV, kecepatan electron menjadi v = 5,9 x 10 8 ms, hasil ini sangat menyimpang dari hasil eksperimen, hasil eksperimen menunjukkan bahwa berapapun besarnya energi kinetik suatu benda, kecepatannya tidak pernah melebihi 3 x 10 8 ms kecepatan cahaya, ini merupakan kegagalan dari hukum Newton. Teori relativistik khusus tidak hanya mampu menerangkan tentang kecepatan elektron di atas, tetapi juga mampu menerangkan tentang bertambahnya waktu hidup dari suatu partikel yang bergerak mendekati kecepatan cahaya serta mampu menerangkan hubungan antara massa dan energi. Dalam modul ini, kita akan membahas konsep relativitas secara umum, dimulai dengan teori relativitas galilean sampai pada teori relativitas khusus Einstein. KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 RELATIVITAS KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: RELATIVITAS KELOMPOK KOMPETENSI I 9 Modul Pengembangan Keprofesian Berkelanjutan Guru Mata pelajaran Fisika SMA

A. Tujuan

Setelah Anda membaca dan mempelajari modul ini secara mandirikerjasama disertai dengan sikap disiplin, kreatif, dan bertanggung jawab, Anda diharapkan dapat memahami konsep relativitas khusus dan penerapannya.

B. Indikator Ketercapaian Kompetensi

Indikator hasil belajar yang diharapkan dapat dicapai adalah sebagai berikut. 1. Mendeskripsikan teori relativitas Galilean. 2. Mendeskripsikan teori relativitas khusus Einstein. 3. Menerapkan teori relativitas khusus Einstein pada penjumlahan kecepatan relativistik. 4. Menentukan kontraksi panjangLorentz berdasarkan teori relativistik khusus Einstein. 5. Menentukan pemuluranpemuaian waktu berdasarkan teori relativistik khusus Einstein. 6. Menentukan massa, momentum dan energi relativistik suatu partikel

C. Uraian Materi

1. Relativitas Galilean

Jauh sebelum Einstein lahir, Galileo Galilei telah membuat pemikiran tentang relativitas atau yang lebih dikenal dengan transformasi relativitas Galilean. Bahkan Newton pun mengembangkan hukum-hukum tentang gerak dari transformasi galilean. Untuk memahami relativitas galilean tinjaulah kerangka acuan di bawah ini. Gambar 1.1 Kerangka acuan gerak sebuah benda Y B X B Z B O B Y A X A O A Z A