Teori Relativitas Newton : Pengertian, Soal dan Pembahasannnya.
Gurubagi.Teori relativitas merupakan ilmu yang mempelajari tentang pengukuran besaran fisika. Dimana disini benda yang di amati bergantung kepada pengamat apakah bergerak atau dalam posisi diam.
Teori relativitas terdiri dari dua jenis, yaitu teori Relativitas Newton dan teori Relativitas Einstein. Teori relativitas Newton berbicara mengenai gerak-gerak benda jauh di bawah kecepatan cahaya.
Sedangkan teori Relativitas Einstein berlaku pada kecepatan rendah yang mendekati kecepatan cahaya. Sementara yang akan kita bahas disini adalah teori relativitas Newton, Berikut ini penejlasannya.
Baca : Energi Foton : Pengertian, Rumus, Contoh Soal dan Pembahasannya
Pengertian Relativitas Newton
Teori relativitas Newton merupakan sebuah teori yang menejelaskan gerak benda jauh di bawah kecepatan cahaya. Teori ini menjadi patokan dalam melakukan analisa hukum gerak., baik hukum Newton 1 dan 2.
Pada relativitas Newton, semua besaran akan sama saat diukur oleh pengamat yang diam maupun pengamat yang bergerak. Besaran yang berubah hanyalah kecepatan relatif dan berlaku persamaan sebagai berikut.
atau
Keterangan :
vx’ = kecepatan relatif benda terhadap pengamat bergerak
vx = kecepatan relatif benda terhadap pengamat diam
v = kecepatan pengamat bergerak terhadap pengamat diam
Di dalam fisika modern penjumlahan kecepatan menurut teori Relativitas Newton dikenal dengan istilah transformasi Galileo.
Untuk lebih memahami tentang teori relatifitas Newton, maka berikut ini disertakan contoh soal beserta pembahasannya.
Soal nomor 1
Di stasiun kereta api kota, sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 120 km/jam. Pada saat itu Ridwan berlari di atas kereta dengan kecepatan 10 km/jam searah kereta. Berapakah kecepatan Ridwan tersebut menurut orang yang berada di dalam kereta api dan orang yang berdiri di stasiun?
Pembahasan:
Diketahui :
Stasiun kota menjadi kerangka acuan terhadap kereta api dan kereta api sebagai kerangka acuan terhadap Ridwan. Maka kecepatan Ridwan relatif terhadap kereta api adalah:
vx’ = +10 km/jam
v = 120 km/jam
Ditanyakan :
Berapakah kecepatan Ridwan menurut orang yang berada di dalam kereta api dan orang yang berdiri di stasiun?
Jawab :
Kecepatan Ridwan terhadap stasiun adalah vx, besarnya memenuhi:
vx = v + vx’
vx = 120 + 10
vx = 130 km/jam
Soal nomor 2
Partikel B bergerak terhadap A dengan kecepatan 0,8c ke kanan. Partikel C bergerak terhadap B dengan kecepatan 0,6c ke kanan. Tentukan kecepatan partikel C relatif terhadap A berdasarkan relativitas Newton.
Pembahasan :
Diketahui :
v = 0,8 c
vx’ = 0,6 c
Ditanyakan :
kecepatan partikel C relatif terhadap A?
Jawab :
Partikel A diam menjadi kerangka acuan dari partikel B dan partikel B sebagai kerangka acuan dari partikel C. Maka kecepatan partikel C relatif terhadap A yaitu:
vx = v + vx’
vx = 0,8c + 0,6c
vx = 1,4c
Jadi, kecepatan partikel C relatif terhadap A adalah 1,4c.
Soal nomor 3
Risma berjalan dengan kecepatan 4 Km/Jam di dalam sebuah kereta api yang melaju dengan kecepatan 75 Km/Jam. Jika arah gerak orang dan gerbong kereta sama. Hitunglah kecepatan orang terhadap tanah.
Pembahasan :
Diketahui :
v = 4 Km/Jam
vx’ = 75 Km/Jam
Ditanyakan :
Vx?
Jawab :
vx = v + vx’
vx = 4 + 75 = 79 Km/Jam
Jadi, Kecepatan orang terhadap tanah adalah 79 Km/Jam.
Soal nomor 4
Seorang pengamat luar angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa x dan y yang datang menuju stasiun luar angkasa yang ditempati pengamat dari arah yang berlawanan dengan laju vx = vy = ½ c (c adalah cepat rambat cahaya). Berapa kelajuan pesawat x menurut pilot pesawat y?
Pembahasan :
Diketahui :
vx = vy = ½ c
Ditanyakan :
Kelajuan pesawat x menurut pilot pesawat y?
Jawab :
vxy = vx + vy / (1 + vx vy /c2)
vxy = ½ c + ½ c / (1+ ½ c ½ c / c2)
vxy = c / (1+ ¼ )
vxy = ⅘ c
Jadi kelajuan pesawat x menurut pilot y adalah ⅘ c.
Demikian pengertian teori relativitas Newton, soal dan pembahasannya. Semoga bermanfaat
