Konsep Kecepatan Inersia dan Relative

19 Desember 2009 at 2:22 am 3 komentar

oleh Yohan Suryanto, yohan@rambinet.com

Cibinong, 18 Desember 2009

Dalam tulisan sebelumnya, bisa dibuktikan bahwa waktu inersia dan ruang inersia adalah bernilai sama bagi semua pengamat, baik yang diam maupun yang bergerak. Pembuktian waktu inersia dan ruang inersia yang mutlak dalam gerak relative tersebut berasal dari penurunan Postulat ketiga Redefinition Special Theory of Relativity (RSTR).  Dalam ruang hampa, sebaran cahaya memiliki arah menjauhi sumber secepat c membentuk permukaan bola.  Dengan demikian waktu inersia dan ruang inersia berlaku sama baik bagi pengamat yang diam, relative diam, maupun yang relative bergerak. Hal ini konsisten dengan postulat pertama Theory of Relativity itu sendiri.

Menyambung tulisan mengenai “Konsep ruang inersia”, marilah kita tinjau konsep kecepatan inersia dan kecepatan relative sebelum membahas transformasi Galileo dan transformasi Lorentz.

Konsep Kecepatan Inersia :

Untuk mereview kembali mengenai konsep kecepatan newton, marilah kita lihat benda A yang begerak dari titik O dengan kecepatan vo seperti dalam gambar 1 dibawah ini :


Gambar 1 : Kecepatan inersia

Jika titik O merupakan titik awal (0) sehingga ∆d bisa dituliskan sebagai d dan saat keberangkatan sebagai waktu awal (0) sehingga ∆t bisa dituliskan sebagai t, maka kecepatan rata-rata inersia A bagi A, P dan O bisa dituliskan sebagai:

vo = d/to …………(1)

Sesuai dengan konsep ruang inersia, baik A dalam keadaan diam maupun relative bergerak maka ∆d inersia menurut A akan sama menurut P dan O. Sedangkan ∆t adalah periode saat A memulai perjalanan dari O sampai dititik A yang dikenal dengan periode waktu inersia To. Sesuai dengan penjelasan konsep waktu inersia, maka To selalu sama bagi semua pengamat, baik menurut A, menurut O maupun menurut P. Dengan demikian kecepatan rata-rata (vo) inersia A terhadap O, sesuai dengan persamaan (1) adalah sama tidak tergantung pengamat.

Sepanjang d, jika posisi inersia A memenuhi fungsi d= f(to), karena konsep ruang inersia adalah sama bagi semua pengamat, maka d adalah sama bagi semua pengamat untuk setiap waktu inersia yang sama. Dan periode To bisa dibuat sedemikian hingga akan didapat ∆d yang lebih kecil atau sama dengan α untuk setiap To yang lebih kecil atau sama dengan ε. Jika fungsi d diwakili oleh f(to) dan urutan To kita sebut to maka kecepatan instan inersia (vo) yang dituliskan sebagai :

vo = df(to)/dto ……………(2)

Juga memiliki nilai yang sama bagi semua pengamat, tidak peduli kecepatan masing-masing pengamat.

Konsep Kecepatan Relatif :

Kumpulan periode waktu T pengamatan, seperti halnya seperti kumpulan periode waktu inersia To dalam penjelasan sebelumnya, kita kenal dengan t. Marilah kita bayangkan jika saat kejadian merupakan waktu 0, sebelum kejadian adalah masa lalu dan sesudah kejadian adalah masa yang akan datang. Dalam hal ini ∆t yang dalam pembahasan sebelumnya merupakan jeda waktu pengamatan, merupakan t yang positif. Jika kita melihat awal kejadian sebagai waktu awal (0), maka ∆t bisa dituliskan sebagai t saja. Karenanya untuk selanjutnya ∆t akan kita sebut sebagai t.

Kecepatan relative merupakan kecepatan yang kita ukur berdasarkan informasi kecepatan cahaya. Dalam kasus benda A yang bergerak, isotropic area informasi cahaya dari A menuju O dan P bisa digambarkan seperti dalam gambar 2 berikut :

Gambar 2 : Kecepatan Relative

Jika  O mengamati periode T waktu A sama dengan To inersia, maka bisa disimpulkan bahwa A relative diam terhadap O. Begitu juga jika P mengamati periode T waktu A sama dengan To inersia, maka bisa disimpulkan bahwa A relative diam terhadap P. Jika O dan P mengamati periode T waktu A berbeda dengan To, maka bisa disimpulkan bahwa A relative bergerak terhadap O dan P.

Dalam keadaan  A relative bergerak terhadap O dan P, ketika cahaya dari A sampai di O, benda A sudah sampai disuatu titik yang berbeda. Konsep kecepatan relative rata-rata bisa dituliskan sebagai :

v = d/t   …………………(3)

Dimana t adalah waktu pengamatan yang nilainya adalah t = β.to dan β adalah faktor dilasi waktu A terhadap O atau P. Jika persamaan (1) disubstitusikan kedalam persamaan (3), kecepatan rata-rata relative  bisa  dituliskan sebagai :

v= vo/β   …………………(3)

Jika d memenuhi fungsi d=f(t), maka untuk setiap periode waktu T yang nilainya sama atau lebih kecil dari ε akan didapatkan ∆d =f(t) yang lebih kecil atau sama dengan α . Dengan demikian kecepatan instan time relative bisa dituliskan sebagai :

v = df(t)/dt  ……………(4)

Jika persamaan (2) disubtitusikan kedalam persamaan (4),  kecepatan instan relative bisa dituliskan sebagai :

v = vo/β  ……………(5)

Pada suatu saat di titik inersia, Jarak AO adalah d1 = c. to1. Jarak PA adalah d2=c. to2. Dimana to1 dan to2 adalah waktu yang diperlukan oleh cahaya dari titik inersia A untuk sampai di O dan P. Dalam konsep kecepatan relative, untuk kasus seperti ini, jarak OA= d1 sebenarnya hanya akan valid diamati oleh P sebagai d1, hanya dan hanya jika A diam atau relative diam terhadap O. Jika A relative bergerak terhadap O dan P, maka sebenarnya jarak OA selalu berubah terhadap waktu. Maka ketika t1 ≠ t2, jarak  OA yang sebenarnya, ketika informasi sampai di O (t1) adalah berbeda dengan jarak OA ketika informasi sampai di P (t2).

———–

Entry filed under: Pengetahuan. Tags: , , , , .

Konsep Ruang Inersia Transformasi Galileo dan Lorentz dalam Redefinisi Relativitas

3 Komentar Add your own

  • 1. Cahyo  |  25 Desember 2009 pukul 2:35 am

    Yohan,
    Iki teori anyar?? wah mumet pisan mocone. Penjelasan gamblangnya piye iki? kok bisa nyampe kene yok opo critane, onok hubungane amik telekomunikasi tah?

    Sik landep ae utekmu Han.

    Salam

    Balas
    • 2. yohans  |  28 Desember 2009 pukul 1:27 am

      Tulisan kuwi bagian dari penjelasan konsep ruang, waktu dan kecepatan miturut redefinisi relativitas khusus. redefinisi relativitas khusus kuwi yo iso disebut teori anyar amargo nambahi postulat ketiga ning 2 postulat teori relativitas khusus.

      Yo mesti wae ono hubungane karo telekomunikasi, amargo telekomunikasi khan ngganggo sinyal elektromagnetik kanggo berkomunikasi.

      salam

      Balas
    • 3. yohans  |  13 Januari 2013 pukul 3:26 pm

      Sik ndhek Jerman tha Cahyo?
      Iki termasuk teori anyar🙂

      Balas

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Trackback this post  |  Subscribe to the comments via RSS Feed


Kalender

Desember 2009
S S R K J S M
« Nov   Sep »
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031  

Most Recent Posts


%d blogger menyukai ini: