resume fisika modern

(1)

FISIKA

MODERN

oleh

(2)

Transformasi Galilei

 Besaran penting Fisika : Ruang(x,y,z) Besaran penting Fisika : Ruang(x,y,z)

dan waktu(t)

 Pembahasan tentang transformasi Pembahasan tentang transformasi

galileo hanya terbatas pada suatu

kerangka acuan inersia.

(3)

(4)

Karena sumbu Y sejajar dengan Y' dan sumbu Z hanyalah sumbu X dan X'. Menurut Galileo, O melihat hanyalah sumbu X dan X'. Menurut Galileo, O melihat

O' bergerak sejauh :

Sementara jika dibalik, O' melihat O bergerak sejauh : Sementara jika dibalik, O' melihat O bergerak sejauh :

. . . (2) . . . (2)

Perhatikan bahwa baik di O maupun O', waktu t Perhatikan bahwa baik di O maupun O', waktu t senantiasa bernilai sama. Inilah yang dikenal sebagai senantiasa bernilai sama. Inilah yang dikenal sebagai

(5)

Contoh Soal Transformasi

Galilei

 Sebuah kereta api bergerak dengan Sebuah kereta api bergerak dengan

kelajuan 70 km/jam. Seorang

penumpang melemparkan benda

dengan kelajuan 15 km/jam. Tentukan

kelajuan benda terhadap orang yang

diam di tepi rel kereta, jika arah

lemparan:

a. searah gerak kereta

b. berlawanan dengan arah gerak

(6)

Answer

Orang yang diam di tepi rel kereta kita

pilih sebagai kerangka acuan s dan

a. Gerak benda searah gerak kereta api

uux_x’ = 15 km/jam’ = 15 km/jam

kelajuan benda relatif terhadap orang

(7)

b.

b. Gerak berlawanan arah dengan Gerak berlawanan arah dengan

gerak kereta api

u

u_x_x’ = -15 km/jam’ = -15 km/jam

kelajuan benda relatif terhadap

orang yang diam di tepi rel kereta:

u

u_x_x = u = u_x_x’ + v’ + v

(8)

Postulat

Relativitas

Khusus

1. Hukum-hukum Fisika memiliki bentuk

yang sama pada semua kerangka acuan

inersia. Semua gerak adalah relatif.

Postulat pertama diungkapkan karena

tidak adanya kerangka acuan universal

sebagai acuan mutlak dan merupakan

perluasan relativitas Newton untuk

(9)

2. Kelajuan cahaya di ruang hampa

adalah sama untuk semua

pengamat, tidak tergantung pada

gerak cahaya atau pun pengamat.

Postulat kedua memiliki implikasi

yang sangat luas dimana

kecepatan, panjang, waktu, dan

massa benda semuanya bersifat

relatif sehingga relativitas Newton

dan Galileo tidak dapat digunakan.

(10)

Transformasi Lorentz

Lorentz memandang bahwa transformasi Galileo

tidaklah cukup mampu menjelaskan apa yang

terjadi pada dunia elektromagnetis dan Lorentz

mengusulkan revisinya. Ia berpegang pada

asumsi bahwa tiap obyek memiliki " waktu

sendiri ". Untuk gambar di atas, waktu bagi

obyek O adalah t sementara waktu bagi O'

adalah t' dimana t tidak lagi sama dengan t'.

Maka persamaan transformasi Galileo

kemudian ditulisnya ulang menjadi :

(11)

Transformasi Lorentz

. . . (3)_{. . . (3)}

dan :

. . . (4). . . (4)

dengan k sebuah konstanta, yang

tidak dipengaruhi oleh waktu. Inilah "

transformasi Lorentz ".

X' = k(X + vt)

X = k(X' - vt')

(12)

Mencari nilai K

Dengan mensubstitusikan nilai x’

pada persamaan (3) ke dalam