teori relativitas khusus
Disusun oleh: Fatmawati (1303017)
Mahasiswa Magister Pendidikan Fisika Universitas Pendidikan Indonesia
Intisari kuliah Senin, 27 Oktober
2014
Pada senin tanggal 27 oktober telah
dilaksanakan ujian dua pada materi teori relativitas khusus. Ujian dilaksanakan
pada 2 sks mata kuliah dan ujian terdiri dari dua soal, yaitu:
1. Tinjaulah gambar Moore R6.10 di
halaman 110. Di situ digambarkan koordinat x-t
bagi O, dengan O’ yang sedang bergerak terhadap O dengan kecepatan +0,5 (dalam
satuan relativitas Moore). Koordinat (x,t)
peristiwa P,Q,R menurut O adalah P(3,4), Q(3,3), R(4,1). (a) Dengan pertolongan
gambar tersebut, jelaskan lalu carilah, bagaimana Anda dapat menentukan
koordinat peristiwa P menurut O’. (b) Jelaskan berapa detik diperlukan cahaya
dalam vakum, untuk melintasi dari titik asal O, O’ ke peristiwa Q, menurut O
dan menurut O’. Dan (c) Jelaskan, seberapa cepat O’ harus bergerak terhadap O,
agar peristiwa R terjadi simultan (pada saat yang sama) dengan peristiwa O
berimpit dengan O’.
2. Anda pemimpin pesawat angkasa luar
yang sedang bergerak melintasi daerah antara orbit Mars dan orbit Jupiter, yang
dipenuhi banyak asteroid, yaitu bebatuan yang merupakan bekas pecahan planet. Laju
pesawat 0,8 dalam satuan relativitas Moore (terhadap asteroid-asteroid itu,
yang lajunya <<< c). Tiba-tiba Anda mencatat melalui peralatan di
pesawat Anda, bahwa ada asteroid yang sedang tepat di depan di lintasan pesawat,
pada jarak 24 detik, yang akan segera tertabrak pesawat. Anda langsung
menembakkan sebuah peluru kendali (rudal) dengan kecepatan 0,8 terhadap
pesawat. Rudal ini berhasil menabrak asteroid, meledak, dan menghancurkan
asteroid menjadi awan debu/kerikil halus. Dari pedoman Pilot, Anda tahu bahwa
demi amannya, pesawat tidak boleh tiba di posisi gerombolan debu itu kurang
dari 8 detik (menurut kerangka acuan asteroid) setelah saat penghancuran. (a)
Gambarlah lintasan dunia pesawat, asteroid, dan rudal ini, pada diagram x-t dengan sumbu saling tegak lurus,
menurut pesawat. (b) Gambarlah pada diagram itu, lintasan dunia lima butir debu
hasil peledakan itu. Dan (c) Jelaskan apakah pesawat akan mengalami bahaya,
atau aman-aman saja oleh gumpalan debu itu.
Pertanyaan dan Dugaan Jawaban
Cahaya
merupakan sebagai gelombang, pertanyaannya apakah cahaya memerlukan medium
dalam perambatannya?
ü Christiaan Huygens menyatakan bahwa cahaya dipancarkan
kesegala arah sebagai muka-muka gelombang. Kelemahan teori ini menyatakan bahwa
gelombang cahaya sama seperti gelombang bunyi yang memerlukan medium. James
Clerk Maxwell menyatakan bahwa cahaya adalah gelombang elektromagnet sehingga
tidak memerlukan medium untuk merambat. Isaac Newton menyatakan bahwa cahaya
terdiri dari partikel halus yang memancar kesegala arah tanpa medium.
Hasil Refleksi Tentang Pemakaian
Materi
Albert Einstein
adalah tokoh fisika yang mencetuskan teori relativitas khusus yaitu teori yang
menggantikan pendapat dari Newton tentang ruang dan waktu. Teori ini disebut
"khusus" karena dia berlaku terhadap prinsip relativitas pada kasus
"khusus" dari rangka referensi inertial dalam ruang dan waktu di mana
efek gravitasi dapat diabaikan. Teori relativitas khusus menciptakan
hubungan mendasar antara ruang dan waktu. Alam semesta dapat dilihat sebagai
memiliki ruang tiga dimensi (atas/bawah), (kiri/kanan), (maju/mundur) dan satu dimensi waktu. Ruang 4 dimensi ini
disebut sebagai kontinum ruang waktu. Jika kita bergerak cukup cepat melalui
ruang, pengamatan yang kita buat tentang ruang dan waktu maka agak berbeda dari
pengamatan orang lain, yang bergerak dengan kecepatan yang berbeda.
Hasil Refleksi Resiko Materi
Materi mengenai
teori relaitivitas ini merupakan sebuah teori yang memang hanya dapat dikaji
secara keilmuan. Teori relativitas yang luar biasa tidak selamanya dimanfaatkan
dalam kebaikan semua. Ada beberapa orang yang menyalahgunakan teori ini, teori
relativitas tersebut telah digunakan untuk pengembangan energi, bom atom dan
senjata nuklir pemusnah massal. Tak dapat dipungkiri bahwa sesuatu yang luar
biasa dan bermanfaat itu ada dampak negatif karena orang-orang yang tidak
bertanggung jawab.
Niat Kecil Konkret untuk Kebaikan
Umum
Pada ujian kali ini sangat
dituntut kemampuan membaca dan membuat grafik/diagram. Pengenalan grafik/diagram
lebih awal ke siswa sangatlah diperlukan. Dalam pembelajaran di kelas ada
baiknya seorang guru menyajikan materi dengan berbagai representasi (multiple
representasi) berupa verbal, matematis, grafik maupun diagram. Kedepannya kami
akan mencoba menerapkan pembelajaran di kelas dengan berbagai representasi agar
siswa lebih mudah memahami materi.
