Untuk menyatakan kedudukan sebuah titik atau benda, Kita memerlukan sistem koordinat atau kerangka acuan. Misalkan untuk menyatakan sebuah benda bergerak, seorang pengamat diam memerlukan koordinat (x, y, z). Nah, koordinat (x, y, z) ini merupakan kerangka acuan. Jadi kerangka acuan dapat dikatakan sebagai suatu sistem koordinat bagaimana sesuatu diukur oleh seorang pengamat yang mengukur. Benda yang diam pada umumnya memiliki koordinat (0, 0, 0) menurut pengamat diam.
Misalkan pengamat lain bergerak dengan kecepatan 1 m/s pada sumbu-x mengukur kedudukan benda tersebut. Dia akan menghasilkan nilai yang berbeda. Pada t = 1 sekon, pengamat diam akan medapati kedudukan benda masih (0, 0, 0). Akan tetapi pengamat bergerak mendapati kedudukan benda adalah (-5, 0, 0). Atau, benda berada 5 meter dibelakang pengamat bergerak. Padahal benda yang diukur sama. 2 Pengamat berbeda memiliki nilai yang berbeda. Dari sini, dikenal istilah relatifitas. Bahwa besaran fisika itu relatif, bergantung dengan pengamat yang mengukur. Demikian juga dengan kecepatan dari benda.
Setidaknya dikenal 2 jenis transformasi. Transformasi Galileo dan transformasi Lorentz. Pada transformasi Galileo, kaidah penjumlahan vektor adalah seperti penjumlahan vektor pada umumnya. Untuk gerak dalam 1 garis, atau 1 arah, berlaku penjumlahan dan pengurangan seperti biasa. Misalkan sebuah mobil melaju dengan kecepatan 25 m/s ke kanan. Pengamat yang diam akan mendapati besar kecepatan mobil adalah 25 m/s ke kanan. Sedangkan, jika ada pengamat lain yang bergerak ke kanan dengan kecepatan 20 m/s. Pengamat bergerak akan mendapati kecepatan mobil adalah 25 m/s - 20 m/s, sama dengan 5 m/s.
Hal ini berbeda dengan transformasi Lorentz. Pada transformasi ini, terdapat faktor γ. Pada kondisi yang sama, pengamat diam akan mendapati besar kecepatan mobil adalah 25 m/s. Akan tetapi, pengamat yang bergerak akan mendapati kecepatan mobil adalah (25 - 20)/(1 - (20)(25)/c²), sekitar 5 m/s. Secara sepintas hasilnya hampir mirip. Namun, tidak demikian ketika benda yang diukur adalah objek berkecepatan tinggi, seperti elektron, atau benda angkasa, yang memiliki kecepatan mendekati kecepatan cahaya, 3x10⁸ m/s. Akan ada koreksi yang cukup berarti. Itulah mengapa, transformasi Galileo cocok untuk mekanika Newton. Sedangkan transformasi Lorentz cocok untuk relativitas Einstein.
Berikut adalah beberapa contoh soal terkait Transformasi Galileo dan Transformasi Lorentz. Soal dalam bentuk pilihan ganda. Jika kamu belum berhasil menemukan jawabannya. Kamu bisa menekan tombol "lihat jawaban". Kita akan diarahkan ke video yang berasal dari kanan "Catatan Si Rebiaz". Jika kamu memiliki soal yang berbeda. Kamu bisa menuliskannya pada kolom komentar. Mungkin saja, soal yang kamu tuliskan akan dibahas pada tutorial selanjutnya.
Misalkan pengamat lain bergerak dengan kecepatan 1 m/s pada sumbu-x mengukur kedudukan benda tersebut. Dia akan menghasilkan nilai yang berbeda. Pada t = 1 sekon, pengamat diam akan medapati kedudukan benda masih (0, 0, 0). Akan tetapi pengamat bergerak mendapati kedudukan benda adalah (-5, 0, 0). Atau, benda berada 5 meter dibelakang pengamat bergerak. Padahal benda yang diukur sama. 2 Pengamat berbeda memiliki nilai yang berbeda. Dari sini, dikenal istilah relatifitas. Bahwa besaran fisika itu relatif, bergantung dengan pengamat yang mengukur. Demikian juga dengan kecepatan dari benda.
Setidaknya dikenal 2 jenis transformasi. Transformasi Galileo dan transformasi Lorentz. Pada transformasi Galileo, kaidah penjumlahan vektor adalah seperti penjumlahan vektor pada umumnya. Untuk gerak dalam 1 garis, atau 1 arah, berlaku penjumlahan dan pengurangan seperti biasa. Misalkan sebuah mobil melaju dengan kecepatan 25 m/s ke kanan. Pengamat yang diam akan mendapati besar kecepatan mobil adalah 25 m/s ke kanan. Sedangkan, jika ada pengamat lain yang bergerak ke kanan dengan kecepatan 20 m/s. Pengamat bergerak akan mendapati kecepatan mobil adalah 25 m/s - 20 m/s, sama dengan 5 m/s.
Hal ini berbeda dengan transformasi Lorentz. Pada transformasi ini, terdapat faktor γ. Pada kondisi yang sama, pengamat diam akan mendapati besar kecepatan mobil adalah 25 m/s. Akan tetapi, pengamat yang bergerak akan mendapati kecepatan mobil adalah (25 - 20)/(1 - (20)(25)/c²), sekitar 5 m/s. Secara sepintas hasilnya hampir mirip. Namun, tidak demikian ketika benda yang diukur adalah objek berkecepatan tinggi, seperti elektron, atau benda angkasa, yang memiliki kecepatan mendekati kecepatan cahaya, 3x10⁸ m/s. Akan ada koreksi yang cukup berarti. Itulah mengapa, transformasi Galileo cocok untuk mekanika Newton. Sedangkan transformasi Lorentz cocok untuk relativitas Einstein.
Berikut adalah beberapa contoh soal terkait Transformasi Galileo dan Transformasi Lorentz. Soal dalam bentuk pilihan ganda. Jika kamu belum berhasil menemukan jawabannya. Kamu bisa menekan tombol "lihat jawaban". Kita akan diarahkan ke video yang berasal dari kanan "Catatan Si Rebiaz". Jika kamu memiliki soal yang berbeda. Kamu bisa menuliskannya pada kolom komentar. Mungkin saja, soal yang kamu tuliskan akan dibahas pada tutorial selanjutnya.
SOAL FISIKA TRANSFORMASI GALILEO DAN TRANSFORMASI LORENTZ
- Seekor singa bergerak menjauhi gajah dengan kecepatan 0.75 m/s. Di depan singa, seekor ayam bergerak dengan kecepatan 0.82 m/s. Seperti yang terlihat pada gambar. Berapakah kecepatan ayam menurut gajah?
- A. 1.57 m/s menjauhi singa
- B. 2.26 m/s menjauhi singa
- C. 3.14 m/s menjauhi singa
- D. 4.75 m/s menjauhi singa
- E. 5.45 m/s menjauhi singa
- Seekor panda bergerak mendekati gajah dengan kecepatan 0.75 m/s. Di sampingnya, seekor beruang madu bergerak mendekati gajah dengan kecepatan 0.5 m/s. Seperti yang terlihat pada gambar. Berapakah kecepatan beruang madu menurut panda?
- A. 3.52 m/s menjauhi beruang madu
- B. 2.75 m/s menjauhi beruang madu
- C. 1.55 m/s menjauhi beruang madu
- D. 0.25 m/s menjauhi beruang madu
- E. 1.25 m/s menjauhi beruang madu
- Seekor kijang bergerak mendekati gajah dari kiri dengan kecepatan 0.8 m/s. Seekor jerapah bergerak mendekati gajah dari kanan dengan kecepatan 0.6 m/s. Seperti yang terlihat pada gambar. Berapakah kecepatan jerapah menurut kijang
- A. 0.2 m/s menuju kijang
- B. 0.7 m/s menuju kijang
- C. 1.4 m/s menuju kijang
- D. 1.8 m/s menuju kijang
- E. 2.4 m/s menuju kijang
- Seorang pengamat di Bumi melihat sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan 0.75 c ke kanan. Pesawat tersebut menembakkan misil dengan kecepatan 0.82 c. Seperti yang terlihat pada gambar. Berapakah kecepatan misil menurut pengamat di Bumi?
- A. 0.07c m/s ke kanan
- B. 1.57c m/s ke kanan
- C. 0.85c m/s ke kanan
- D. 0.77c m/s ke kanan
- E. 0.9c m/s ke kanan
- 2 pesawat mendekati pengamat di Bumi dengan kecepatan masin-masing 0.75 c dan 0.5 c relatif terhadap pengamat di Bumi. Seperti yang terlihat pada gambar. Berapakah kecepatan pesawat belakang menurut pesawat yang ada di depannya?
- A. 0.25c m/s ke kanan
- B. 0.35c m/s ke kanan
- C. 0.4c m/s ke kanan
- D. 0.80c m/s ke kanan
- E. 1.25c m/s ke kanan
- Pasawat 1 bergerak mendekati pengamat di Bumi dengan kecepatan 0.8 c dari kiri. Pada sisi yang lain, pesawat 2 bergerak dengan kecepatan 0.6 c ke kanan. Seperti yang terlihat pada gambar. Berapakah kecepatan pesawat 2 menurut penumpang di dalam pesawat 1?
- A. 0.20c m/s ke kiri
- B. 0.72c m/s ke kiri
- C. 0.85c m/s ke kiri
- D. 0.95c m/s ke kiri
- E. 1.4c m/s ke kiri
Komentar
Posting Komentar