Penjelasan Teori Relativitas Khusus Einstein , Percobaan Michelson-Morley , Dan Transformasi Galileo Dilengkapi Dengan Rumus Soal
Suatu benda dikatakan bergerak apabila kedudukan benda itu terhadap titik acuan berubah, sehingga tidak ada benda yang bergerak mutlak, yang ada hariyalah gerak relatif. Jadi suatu benda dikatakan diam atau bergerak mernerlukan suatu kerangka acuan. Bagaimanakah massa, energi, panjang dari suatu benda yang bergerak dengan kecepatan yang sangat tinggi? Hal ini akan terjawab setelah kalian mengikuti kegiatan-kegiatan berikut ini:
Teori Relativitas Einstein
Dengan kegagalan percobaan Michelson & Morley dalam membuktikan eter, akhirnya berkembang teori Relativitas yang diperkenalkan pertama kali oleh Einstein. Sebagai konsekuensi langsung dari kenyataan tidak adanya eter yang mengisi angkasa luar maka kerangka acuan universal tidak ada.
Dengan tidak adanya kerangka acuan universal, Einstein pada tahun 1905 mengumumkan teori relativitas tentang persoalan yang menyangkut gerakan kerangka acuan dengan arah dan kecepatan tetap satu terhadap yang lain.
Postulat pertama:
Bila dua sistem bergerak lurus beraturan relatif satu sama lain, maka semua peristiwa yang terjadi pada sistem yang satu berlangsung sama pada sistem yang lain.
Postulat kedua:
Kecepatan cahaya adalah sama untuk segala arah, tidak bergantung pada gerak sumber cahaya ataupun pengamatnya.
Percobaan Michelson Morley
Cahaya adalah gelombang elektromagnet, sehingga tidak mernerlukan medium dalam perambatannya. Dugaan bahwa cahaya merambat melaiui medium eter tidak benar. Michelson dan Morley telah memastikan bahwa eter itu tidak ada melaiui serangkaian percobaan sebagai berikut:
Cahaya dari sumber S mengenai gelas setengah cermin M dengan sudut datang 45°. Oleh M sebagai berkas cahaya, berkas A diteruskan ke cermin MA dan sebagian lain, yakni berkas B dipantuikan ke cermin MB. Walaupun jarak yang ditempuh berkas A dan berkas B sama tetapi berkas A dipengaruhi Eter (angin Eter) karena gerakan burni. Dengan aemikian diharapkan waktu yang diperlukan berkas A dan berkas B (tA dan tB) untuk kembali sampai pada pengamat tidak sama (terjadi pola interferensi). Pada kenyataanya pola interferensi tidak terjadi, artinya tA dan tB adalan sama. Jadi dapat disimpulkan bahwa tidak terdapat eter yang mengisi angkasa luar, yang berarti pula tidak adanya kerangka acuan mutlak (semesta atau universal).
Andaikan eter itu ada maka dapat dipakai sebagai kerangka acuan yang tetap di alam semesta ini. Semua gerakan dapat dinyatakan relatifterhadap eter yang diam.
Transformasi Galileo
Jika kerangka acuan (x’, y’, z’) bergerak dengan kecepatan tetap v dalam arah X terhadap kerangka acuan (x,y,z) maka berlaku tranformasi X’ = X-v.t, Y’ = Y.dan Z’ = Z. Transformasi ini dikenal dengan dengan transformasi Galileo. Untuk dapat jelasnya diikuti transformasi sebagai berikut:
a. Sistem koordinat.kerangka acuan S.
b. Sistem koordinat kerangka acuan S’ yang bergerak relatif dengan kecepatan v terhadap kerangka acuan S.
c. Setelah selang waktu tertentu, titik awal koordinat S’ (titik O’) berada sejauh t dari titik awal koordinat S (titik O).
Untuk sembarang titik P, dihitung dari titik awal O dan O’ adalah:
OP = O’P + ℓ
x = x’ + vt’
y = y’
z = z’
t = t’
Kita dapat menganggap bahwa yang bergerak bukanlah S’ terhadap S, meiainkan S terhadap S’ dengan laju v arah sumbu negatif. Dengan demikian kita mendapat transformasi kebalikannya yakni:
x’ = x – v . t
Dengan demikian jika ada dua kerangka acuan yang bergerak relatif atau dengan yang lain dengan kecepatan v, berlaku trasformasi Galileo:
x = x’ + v . t
x’ = x – v . t
Transformasi Lorentz
Menurut “Teori Relativitas” yang dikembangkan Einstein, persamaan-persamaan tersebutdi atas tidak selalu benar, khususnya untuk kecepatan-kecepatan yang besar (mendekati kecepatan cahaya). Persamaan yang lebih tepat adalah sebagai berikut:
x = k’ (x’ + v.t’)
x’ = k (x – v.t)
k dan k’ adalah besaran-besaran yang timbul karena adanya transformasi koordinat antara kerangka acuan yang saling bergerak yakni S dan S’. Faktor perkalian k ini untuk selanjutnya dinamakan Transformasi Lorentz. Berdasarkan pada Postulat Einstein, besarnya k dalam tranformasi Lorentz ditetapkan sebagai berikut: Menurut postulat-l Einstein, harga k = k’.
Dengan menggunakan potsulat-ll Einstein bahwa kecepatan cahaya adalah mutlak, maka besarnya k adalah:
Demikian penjelasan yang bisa kami sampaikan tentang Penjelasan Teori Relativitas Khusus Einstein , Percobaan Michelson-Morley , Dan Transformasi Galileo. Semoga postingan ini bermanfaat bagi pembaca dan bisa dijadikan sumber literatur untuk mengerjakan tugas. Sampai jumpa pada postingan selanjutnya.
Artikel Paling Populer :
- Cermin Cembung : Pengertian, Sinar Istimewa, Sifat… Cermin Cembung: Pengertian, Sinar Istimewa, Sifat Bayangan, Rumus dan Contoh Soal Cermin Cembung Terlengkap – Cermin Cembung adalah cermin yang memiliki bentuk lengkung, dimana permukaan cermin yang memantulkan cahaya melengkungke…
- Pengertian Cahaya, Sifat dan Perkembangan Teori… Pengertian Cahaya, Sifat dan Perkembangan Teori Cahaya Menurut Para Ahli Terlengkap – Cahaya adalah energi dalam bentuk gelombang elektromagnetik yang kasat mata dengan panjang gelombang sekitar 380-750 nm. Dalam Fisika,…
- Teori Terbentuknya Bumi Menurut pendapat Para Ahli… Pendapat Para Ahli tentang Teori Terbentuknya Bumi dan Menurut Al-Quran Bumi merupakan planet nomor tiga dalam sistem tata surya yang menjadi tempat tinggal makhluk hidup, karena dalam tatasurya hanya Bumi…
- Pengertian Pasang Surut Air Laut, Penyebab, Proses… Pengertian Pasang Surut Air Laut, Penyebab, Proses Terjadinya, Jenis dan Manfaat Pasang Surut Air Laut Lengkap – Pasang Surut Air Laut adalah peristiwa perubahan tinggi rendahnya permukaan laut yang dipengaruhi oleh…
- Induksi Elektromagnetik Dari manakah sumber energi itu diperoleh? Seperti komputer dan mesin cuci listrik memperoleh energinya dari jaringan listrik yang dipasok dari sumber energi listrik atau generator. Generator merupakan alat yang berfungsi…
- Cermin Cembung : Pengertian, Sinar Istimewa, Sifat… Cermin Cembung: Pengertian, Sinar Istimewa, Sifat Bayangan, Rumus dan Contoh Soal Cermin Cembung Terlengkap – Cermin Cembung adalah cermin yang memiliki bentuk lengkung, dimana permukaan cermin yang memantulkan cahaya melengkungke…
- Black Hole (Lubang Hitam) Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Black Hole (Lubang Hitam)? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Black Hole (Lubang Hitam) Black Hole atau lubang hitam merupakan…
- Teorema Usaha Dan Energi – Pengertian Dan Rumus… Gambar di bawah ini adalah gambar pembangkit Listrik tenaga mikrohidro. Aliran air deras yang berasal dari ketinggian saluran air digunakan untuk memutar turbin generator sehingga dapat menghasilkan Iistrik. Pada proses…
- Gerak Vertikal ke Atas (GVA) Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Gerak Vertikal ke Atas (GVA)? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Gerak Vertikal ke Atas (GVA) Gerak Vertikal Ke Atas…
- Jenis-Jenis Energi Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Energi? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Energi Energi berasal dari bahasa Yunani yakni “ergon” yang artinya kerja. Dalam melakukan…
- Pengertian Gaya Berat, Rumus dan Contoh Soal Gaya… Pengertian Gaya Berat, Rumus dan Contoh Soal Gaya Berat Beserta Cara Penyelesaiannya Terlengkap – Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan gaya berat salah satu contohnya adalah saat kita menimbang barang.…
- Hukum Kekekalan Energi Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai Hukum Kekekalan Energi? Oke, mari simak penjelasan secara lengkapnya dibawah ini ya. Pengertian Hukum Kekekalan Energi Hukum Kekekalan Energi merupakan suatu hukum yang…
- Gaya Berat Pada kesempatan kali ini akan membahas tentang pengertian gaya berat, rumus gaya berat, dan contoh gaya berat. Untuk itu marialh simak ulasan yang ada dibawah berikut ini. Pengertian Gaya Berat…
- Momen Inersia Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai Momen Inersia? Oke, mari simak penjelasan secara lengkapnya dibawah ini ya. Pengertian Momen Inersia Inersia adalah sebuah kecendrungan suatu benda untuk dapat…
- 12 Pengertian Gerak dan Macam-Macam Gerak Menurut… Mengetahui Pendapat Para Ahli Tentang Definisi Gerak dan Macam-Macam Gerak Gerak merupakan sebuah keadaan yang digunakan untuk menggambarkan suatu perpindahan yang terjadi pada suatu benda terhadap benda lainnya. Sedangkan suatu…
- Syarat Dan Posisi Titik Berat Kesetimbangan Benda… Pembahasan gerak benda, baik translasi maupun rotasi, tidak lengkap tanpa membahas mengenai kesetimbangan benda tegar. Bagaimanakah benda dikatakan setimbang? Kesetimbangan yaitu suatu keadaan kondisi benda dengan resultan gaya dan resultan…
- Pengertian Zat atau Materi Apakah benda-benda memerlukan tempat? Misal air yang berada di dalam gelas kita tuangkan ke dalam kaleng. Apakah air menempati kaleng? Ternyata air memerlukan tempat atau wadah. Selanjutnya jika air dalam…
- Sifat Cermin Cekung Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Cermin Cekung? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Cermin Cekung Cermin cekung merupakan suatu cermin yang berbentuk lengkung, dimana permukaan…
- Gerak Melingkar Beraturan (GMB) Ada yang sudah mengenal atau pernah mendengar mengenai istilah Gerak Melingkar Beraturan (GMB)? Simak penjelasan terlengkapnnya di bawah ini. Pengertian Gerak Melingkar Beraturan (GMB) Gerak Melingkar Beraturan (GMB) merupakan salah…
- Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Listrik Dinamis… Pengertian, Rumus dan Contoh Soal Listrik Dinamis Beserta Cara Penyelesaian Lengkap – Listrik dinamis (electronidinamic) berasal dari perpaduan kata listrik dan dinamis. Listris adalah listrik, sedangkan dinamis yaitu berubah-ubah atau bergerak.…