dengan r adalah vektor posisi.
ii Vektor gaya pada suatu partikel sama dengan hasil kali massanya dengan
vektor percepatan : F = m.a
iii Gaya dari aksi dan reaksi adalah sama dan berlawanan; sebagai contoh, jika
partikel A memberikan gaya F pada partikel B, maka B memberikan suatu gaya –F pada A.
Hukum fisika biasanya dinyatakan relatif terhadap kerangka acuan, yang mengijinkan kuantitas fisika seperti kecepatan, medan listrik dan lain-lain, untuk
didefinisikan. Diantara kerangka yang lebih disukai adalah kerangka tegar yang inersial. Selanjutnya hukum Newton diaplikasikan didalamnya.
Hukum pertama Newton menyajikan untuk memilih kerangka inersial di antara kerangka tegar : kerangka tegar disebut kerangka inersial jika partikel bebas bergerak
tanpa percepatan relatif terhadapnya. Dan selama kehadirannya, hukum Newton digunakan secara sama dalam semua kerangka inersial. Bagaimanapun, Newton
mempostulatkan keberadaan dari ruang mutlak dimana dia berpikir pusat massa dari sistem tata surya adalah dalam keaadaan diam dan baginya, ini adalah daerah utama untuk
mekanikanya. Bahwa hukum-hukum yang secara sama sah dalam semua kerangka acuan lain yang bergerak secara seragam terhadap ruang mutlak kerangka inersial adalah
teorema yang menarik baginya. Wolfgang Rindler, 2006
2.2.2 Relativitas Newton
Dengan mengingat bahwa suatu kerangka inersial adalah suatu kerangka tegar yang mana
hukum pertama Newton berlaku. Anggap kerangka S pada Gambar 2.1 adalah inersial. Karena, menurut transformasi Galileo kecepatan tetap dalam S bertransformasi ke
Universitas Sumatera Utara
kecepatan konstan dalam
�′, dapat dilihat bahwa semua partikel bebas dalam S bergerak
secara seragam dalam �′, yang oleh karena itu juga inersial. Dengan kata lain, hanya
kerangka yang bergerak secara seragam relatif ke S yang dapat menjadi inersial. Untuk
titik tetap dalam setiap kerangka inersial adalah partikel bebas potensial, sehingga
semuanya harus bergerak secara seragam relatif terhadap S.
S v
x,y,z,t x’,y’,z’,t’
Y’ X’
y x
x’ vt
x S’
z Z’
O O’
Gambar 2.1 Kerangka S′ Bergerak dengan Kecepatan Konstan Terhadap Kerangka
S. Ronald Gautreau, 2002
Dalam transformasi koordinat Galilean, hubungan antara pengukuran �, �, �, �
milik O dengan pengukuran �
′
, �
′
, �
′
, �
′
milik O’ untuk sebuah kejadian tertentu dipeoleh dengan mengkaji gambar 2.1 diatas adalah :
�
′
= � − �� ; � = �
′
; �
′
= � ��� � = �′ 2.7
Sekarang, dari invariansi percepatan dapat dilihat bahwa semua yang dibutuhkan agar tiga hukum Newton invarian diantara kerangka inersial adalah i suatu aksioma
bahwa massa m adalah invarian, dan ii aksioma bahwa setiap gaya adalah invarian. Kedua asumsi ini tentu saja bagian dari teori Newton. Menghasilkan sifat dari mekanika
Newton bahwa hal ini berlaku sama pada semua kerangka inersial yang disebut relativitas Newtonian atau Galilean. Wolfgang Rindler, 2006
Universitas Sumatera Utara
Dalam mekanika Newton, dianggap bahwa massa inersial dari benda tidak
bergantung pada kecepatan benda. Maka massa benda di S sama seperti di
�′. Sehingga gaya
�′, diukur dalam �′ adalah
�
′
= �
��
′
��
′
= �
�� ��
= � 2.8
Oleh karena itu, gaya di
�′ sama seperti di S. Hasil ini mungkin digambarkan dengan
mengatakan bahwa hukum kedua Newton invarian dibawah transformasi Galliean; yaitu ditulis dalam cara yang sama dalam setiap kerangka acuan Galilean inersial. Dengan
kata lain, prinsip relatvitas Newtonin Galilean menyatakan bahwa ‘setiap sistem mekanika akan berkelakuan dalam cara yang sama dalam semua kerangka Galilean
inersial’. Grøn Ø., Hervik S., 2007
2.3 Teori Relativitas Umum Einstein
