RELATIVITAS KHUSUS

Materi Fisika Kelas XII Semester II

A.  Relativitas Newton

Teori relativitas Newton menjelaskan gerak-gerak benda jauh di bawah kecepatan cahaya. Teori relativitas mempelajari bagaimana pengukuran besaran fisika yang bergantung pada pengamat seperti halnya dengan peristiwa yang diamati. Relativitas merupakan salah satu dari beberapa teori mengenai gerak, yang dirancang untuk menjelaskan penyimpangan dari mekanika Newton yang timbul akibat gerak relatif yang sangat cepat. Teori ini telah mengubah pandangan kita mengenai ruang, waktu, massa, energi, gerak, dan gravitasi. Teori relativitas Newton terdiri atas teori khusus dan teori umum, yang keduanya bertumpu pada dasar matematika yang kuat dan keduanya telah diuji dengan percobaan-percobaan dan pengamatan.

Benda akan dikatakan bergerak apabila kedudukan benda tersebut berubah terhadap kerangka acuannya. Kerangka acuan di mana Hukum Newton berlaku disebut kerangka acuan inersia. Jika kita memiliki dua kerangka acuan inersia yang bergerak dengan kecepatan konstan relatif terhadap yang lainnya, maka tidak dapat ditentukan bagian mana yang diam dan bagian mana yang bergerak atau keduanya bergerak. Hal ini merupakan konsep Relativitas Newton, yang menyatakan “gerak mutlak tidak dapat dideteksi”.

Misalkan dua buah mobil A dan B beregrak searah, mobil A berada di belakang mobil B, masing-masing dengan kecepatan v_A dab v_B 

Menurut hukum mekanika Newton, kecepatan relatif mobil B terhadap pengamat di mobil A adalah:

v_BA = v_B – v_A

B.  Relativitas Einstein

Postulat 1
Hukum-hukum fisika dapat dinyatakan dalam persamaan yang berbentuk sama, pada acuan yang bergerak dengan kecepatan tetap satu terhadap yang lain.

Postulat tersebut menyatakan ketiadaan kerangka acuan universal. Jika hukum fisika berbeda untuk pengamat yang berbeda, dalam keadaan bergerak relatif, kita dapat menentukan mana yang dalam keadaan diam dan mana yang bergerak. Akan tetapi, karena tidak ada kerangka acuanyang universal, perbedaan itu tidak ada.

Postulat 2
Kelajuan cahaya dalam ruang hampa sama besar untuk semua pengamat, tidak bergantung pada gerak sumber atau pengamat.

Menurut Einstein, perumusan tentang gerak dari Newton perlu diperbaiki apabila gerak benda mendekati kecepatan cahaya.

Kecepatan relatif benda yang bergerak mendekati kecepatan cahaya dirumuskan:

Untuk lebih jelas dan lebih lengkap teori, contoh soal dan pembahasan, serta soal-soal latihan tentang teori Relativitas Khusus  silahkan lihat dan download file di bawah ini:

Bahan Ajar Relativitas Khusus ; (download di sini)

Semoga bahan ajar ini bermanfaat dalam pembelajaran Fisika di Sekolah. 
Teruslah semangat belajar Fisika, karena Fisika itu Mudah dan Asik