Makalah Fisika Modern Pembuktian keberadaan Postulat Relativitas Khusus Einstein Disusun untuk memenuhi salah satu tugas mata kuliah Fisika Modern Dosen pengampu : Dr.Parlindungan Sinaga, M.Si
Disusun Oleh : Iif Latifah (1401257)
DEPARTEMEN PENDIDIKAN FISIKA FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA 2016
A. Postulat Teori Relativitas Einstein Dalam mengemukakan teori relativitas khusus Einstein mengemukakan dua postulat yang kemudian menjadi dasar teori relativitas khusus. Kedua postulat itu adalah : 1. Postulat pertama, hukum fisika dapat dinyatakan dalam persamaan yang berbentuk sama dalam semua kerangka acuan inersia. Pada postulat pertama menyatakan ketiadaan kerangka acuan universal. Apabila hukum fisika berbeda untuk pengamat yang berbeda dalam keadaan gerak relatif, maka kita dapat menentukan benda keadaan “diam” dan benda dalam keadaan “bergerak”. Akan tetapi karena tidak ada kerangka acuan universal, akibat tidak ada perbedaan tersebut maka muncullah postulat tersebut. Postulat pertama menekankan bahwa prinsip Relativitas Newton berlaku untuk semua rumus Fisika tidak hanya untuk mekanika tetapi berlaku pda hukum-hukum fisika yang lain. 2. Postulat kedua, kecepatan cahaya dalam ruang hampa sama besar untuk semua pengamat, tidak bergantung dari keadaan gerak pengamat, kecepatan cahaya diruang hampa sebesar c = 3.108m/s Postulat kedua Einstein menyatakan bahwa selang waktu pengamat yang bergerak relatif terhadap kejadian yang diamati tidak sama. Menurut Einstein besaran kecepatan, waktu, massa, panjang adalah bersifat relatif. B. Pembuktian Teori Relativitas a. Ketidakberadaan Eter Ternyata ±100 tahun setelah percobaan pertama yang dilakukan Morley-Michelson, dalam semua percobaan tidak ada bukti satupun yang diamati tentang perubahan laju cahaya terhadap arah meskipun kepekaan percobaan telah ditingkatkan dari percobaan semula. b. Pemuluran waktu Pemuluran partikel elementer berkecepatan tinggi yang dapat diselidiki dalam laboratorium c. Massa dan Energi Relativistik
Pengubahan energi menjadi massa adalah penciptaan meson pi. Dalam keadaan normal meson pi yang massa diamnya 140 MeV tidak terdapat dialam tetapi diciptakan pada akselerator energi tinggi yaitu dalam tumbukan antara partikel-partikel biasa seperti poton.
d. Ketidakubahan Laju Cahaya Pada pemancaran sinar X oleh sebuah pulsar suatu sistem bintang ganda yaitu suatu sumber sinar X berdenyut cepat yang mengorbit mengelilingi bintang rekannya, sehingga menggerhanakan sang pulsar dalam gerak orbitnya. C.
Konsekuensi Postulat Einstein Besaran fisika yang tetap dan sama tidak bergantung kerangka acuan hanya kecepatan cahaya sehingga besaran fisika yang lain tidaklah sama. Besaran fisika itu adalah : a. Kecepatan relatif
Jika ada sebuah pesawat (acuan O’) yang bergerak dengan kecepatan v terhadap bumi (acuan O) dan pesawat melepaskan bom (benda) dengan kecepatan tertentu maka kecepatan bom tidaklah sama menurut orang di bumi dengan orang di pesawat.
1
′
′
dengan : Vx = kecepatan benda relatif terhadap pengamat diam (m/s) V’x = kecepatan benda relatif terhadap pengamat bergerak (m/s) V = kecepatan pengamat bergerak (O’) relatif terhadap pengamat diam (O) c = kecepatan cahaya b. Kontransi panjang Kontransi panjang adalah penyusutan panjang suatu benda menurut pengamat bergerak. =
1−
dengan : L = panjang benda menurut pengamat yang bergerak relatif terhadap benda L0 = panjang benda menurut pengamat yang diam relatif terhadap benda c. Dilatasi waktu Dilatasi waktu adalh peristiwa pengembungan waktu menurut pengamat yang bergerak. Hubungannya memenuhi persamaan berikut. ∆ = dengan :
∆
1−
∆ =selang waktu menurut pengamat yang bergerak terhadap kejadian
∆ =selang waktu menurut pengamat yang diam terhadap kejadian
d. Massa dan energi relatif
Perubahan besaran oleh pengamat diam dan bergerak terjadi pada massa benda dan energinya.
=
1−
Dan energi benda diam dan bergerak memiliki hubungan sebagai berikut. 1) Energi total
2) Energi diam
3) Energi kinetik
= = =
−
DAFTAR PUSTAKA Fisika Zone. Toeri Relativitas Einstein. [online]. Tersedia : fisikazone.com/teorirelativitas—einstein/ Diakses pada tanggal 16 Juli 2016. Noname. Toeri Relativitas Khusus:Percobaan Michelson-Morley dan Prinsip Relativitas Einstein.
[online].
Tersedia
:
http://bebasmelangkah25.wordpress.com/2012/02/19/teori-relativitaskhusus-percobaan-michelson-morley-dan-prinsip-relativitas-einstein/ Diakses pada tanggal 16 Juli 2016. Noname. Toeri Relativitas khusus. [online]. Tersedia : document.tips/document/teori— relativitas—khusus-i.html/ Diakses pada tanggal 16 Juli 2016.
