TEORI RELATIVITAS EINSTEIN

Karya 1. Reza Habiib Aulia2. Raymond Evan Pakpahan

SMAN 2 GUNUNG PUTRI BOGOR

BIOGRAFI EINSTEINAlbert Einstein adalah seorang ilmuwan fisika teoretis yang dipandang luas sebagai ilmuwan terbesar dalam abad ke-20. Dia mengemukakan teori relativitas dan juga banyak menyumbang bagi pengembangan mekanika kuantum, mekanika statistika, dan kosmologi. lahir di Ulm, Kerajaan Württemberg, Kekaisaran Jerman, 14 Maret 1879

– meninggal di Princeton, New Jersey, Amerika Serikat, 18 April 1955 pada umur 76 tahun)

Dia dianugerahi Penghargaan Nobel dalam Fisika pada tahun 1921 untuk penjelasannya tentang efek fotolistrik dan "pengabdiannya bagi Fisika Teoretis". Setelah teori relativitas umum dirumuskan, Einstein menjadi terkenal ke seluruh dunia, pencapaian yang tidak biasa bagi seorang ilmuwan. Pada masa tuanya, keterkenalannya melampaui ketenaran semua ilmuwan dalam sejarah, dan dalam budaya populer, kata Einstein dianggap bersinonim dengan kecerdasan atau bahkan genius. Rumus Einstein yang paling terkenal adalah E=mc².

PENEGERTIAN DAN PENJELASANTeori relativitas Einstein memperkirakan adanya efek-

efek ganjil ketika suatu benda mendekati kecepatan cahaya.Teori relativitas Einstein ini mempertimbangkan konsep kerangka acuan inersia. Teori hipotesis eter telah membuktikan secara tidak langsung bahwa eter itu tidak ada. Albert Einstein pada tahun 1905 mengusulkan teori relativitas khusus.

Teori ini diciptakan untuk menjelaskan bahwa gelombang elektromagnetik tidak

sesuai dengan teori gerakan Newton.

Postulat Teori Relativitas Einstain

Dalam mengemukakan teori relativitas khusus ini Einstein mengemukakan dua postulat, kedua postulat tersebut kemudian menjadi dasar teori relativitas khusus. Kedua postulat itu adalah :• Postulat pertama, hukum fisika dapat dinyatakan

dalam persamaan yang berbentuk sama dalam semua kerangka acuan inersia.

• Postulat kedua, kecepatan cahaya dalam ruang hampa sama besar untuk semua pengamat, tidak tergantung dari keadaan gerak pengamat itu. Kecepatan cahaya di ruang hampa sebesar c = 3.108 m/s.

Pada postulat yang pertama tersebut menyatakan ketiadaan

kerangka acuan universal. Apabila hukum fisika berbeda untuk

pengamat yang berbeda dalam keadaan gerak relatif, maka kita dapat menentukan mana yang

dalam keadaan “diam” dan mana yang “bergerak” dari perbedaan

tersebut. Akan tetapi karena tidak ada kerangka acuan universal, perbedaan itu tidak terdapat,

sehingga muncullah postulat ini. Postulat pertama menekankan

bahwa prinsip Relativitas Newton berlaku untuk semua rumus Fisika,

tidak hanya dalam bidang mekanika, tetapi pada hukum-

hukum Fisika lainnya.

Sedangkan postulat yang kedua sebagai konsekuensi dari postulat yang pertama, sehingga kelihatannya postulat kedua ini bertentangan dengan teori Relativitas Newton dan transformasi Galileo tidak berlaku untuk cahaya. Dalam postulat ini Einstein menyatakan bahwa selang waktu pengamatan antara pengamat yang diam dengan pengamat yang bergerak relatif terhadap kejadian yang diamati tidak sama (t ≠  t’). Menurut Einstein besaran kecepatan, waktu, massa, panjang adalah bersifat relatif. Untuk dapat memasukkan konsep relativitas Einstein diperlukan transformasi lain, yaitu transformasi Lorentz.

Akibat Postulat Einstain

a. Kecepatan relatifJika 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. Kecepatan relatif itu memenuhi persamaan berikut.

vx = kecepatan benda relatif terhadap pengamat diam (m/s)vx’ = 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 yang bergerak. Penyusutan ini memenuhi persamaan berikut.

dengan :L = panjang benda menurut pengamat yang bergerak relatif terhadap bendaL0 = panjang benda menurut pengamat yang diam relatif terhadap benda

c. Dilatasi Waktu

Dilatasi waktu adalah peristiwa pengembungan waktu menurut pengamat yang bergerak. Hubungannya memenuhi persamaan berikut.

dengan :Δt = selang waktu menurut pengamat yang bergerak terhadap kejadianΔt0 = selang waktu menurut pengamat yang diam terhadap kejadian

d. Massa dan energi relatif

Perubahan besaran oleh pengamat diam dan bergerak juga terjadi pada massa benda dan energinya.

Dan energi benda diam dan bergerak memiliki hubungan sebagai berikut.

(a) Energi total : E = mc2

(b) Energi diam : E0 = m0 c2 (c) Energi kinetik : Ek = E – E0

Poin-poin diatas merupakan formulasi energi dari teori relativitas einstein.

CONTOH SOAL• Nomor 2

Panjang benda diukur saat bergerak menyusut 20 cm dari panjangnya saat diukur dalam keadaan diam. Bila panjang benda diukur dalam keadaan diam panjangnya 1 m dan c = kecepatan cahaya, maka kecepatan gerak benda adalah...A. 0,2 cB. 0,3 cC. 0,4 cD. 0,6 cE. 0,8 c

JAWABAN

DAFTAR PUSTAKA• https://id.wikipedia.org/wiki/Teori_relativitas• http://

www.johanakhmadin.web.id/2015/11/materi-dan-pembahasan-soal-relativitas-khusus.html

• http://fisikazone.com/teori-relativitas-einstein/• https://

www.brainyquote.com/quotes/topics/topic_education.html

TERIMA KASIH