PPPPTK IPA
Direktorat Jenderal Guru dan Tenaga Kependidikan - Kemdikbud
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: RELATIVITAS KELOMPOK KOMPETENSI I
6
A. Tujuan
Setelah Anda membaca dan mempelajari modul ini, 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 kontrkasi 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
LISTRIK untuk SMP
KEGIATAN PEMBELAJARAN 1: RELATIVITAS KELOMPOK KOMPETENSI I
Modul Guru Pembelajar Mata Pelajaran Fisika SMA
7
Ada dua macam obyek dengan kerangka acuannya masing-masing. Obyek O
A
dengan kerangka X
A
Y
A
Z
A
dan obyek O
B
dengan kerangka X
B
Y
B
Z
B
. O
A
melihat O
B
bergerak dengan kecepatan v searah sumbu X
B
. Jika merunut pada pemikiran Galileo, karena sumbu Y
A
sejajar dengan Y
B
dan sumbu Z
A
sejajar pula dengan Z
B
, maka bisa dikatakan Y
A
= Y
B
dan Z
A
= Z
B
, sehingga yang perlu diperhatikan hanyalah sumbu X
A
dan X
B
, dengan pengamat A di O
A
dan pengamat B di O
B
. Tinjau dua pengamat tersebut, O
A
dan O
B
yang bergerak relatif satu sama lain dengan kecepatan tetap v. Kecepatan O
B
relatif terhadap O
A
adalah v dan kecepatan O
A
relatif terhadap O
B
adalah v. Perhatikan diagram
berikut.
Gambar 1.2 Kecepatan relatif benda terhadap suatu kerangka acuan Menurut Galileo, O
A
melihat O
B
bergerak sejauh : X
B
= X
A
+ vt Sementara jika dibalik, O
B
melihat O
A
bergerak sejauh : X
A
= X
B
vt Perhatikan bahwa baik di O
A
maupun O
B
, waktu t senantiasa bernilai sama.
Inilah yang dikenal sebagai transformasi Galileo. Sekarang anggaplah suatu benda ditempatkan pada titik P, seperti pada
gambar berikut.
Kategori