Pengertian Massa, Momentum, Energi Relativistik, Rumus, Contoh Soal, Jawaban, Teori Relativitas Khusus, Fisika


Pengertian Massa, Momentum, Energi Relativistik, Rumus, Contoh Soal, Jawaban, Teori Relativitas Khusus, Fisika - Berikut ini adalah materi lengkapnya :


Pada subbab sebelumnya telah dijelaskan bahwa pengukuran waktu dan pengukuran panjang adalah fungsi-fungsi dari kecepatan v. Lalu, bagaimana dengan massanya? Menurut teori relativitas khusus bahwa massa relativistik m dari sebuah partikel yang bergerak dengan laju v terhadap pengamat dinyatakan:
massa relativistik

Dengan m0 adalah massa diam, yaitu massa yang diukur bila partikel tersebut berada dalam keadaan diam (v = 0) dalam suatu kerangka acuan, dan m disebut massa relativistik partikel.

Contoh Soal 1 :

Astronaut yang bermassa 96 kg di Bumi, berada dalam sebuah roket yang bergerak dengan kelajuan 0,8 c. Tentukan massa astronaut tersebut ketika berada dalam roket!

Penyelesaian:

Massa diam, m0 = 90 kg
kelajuan roket, v = 0,8 c ⇔ v/c = 0,8
konstanta massa relativistik
massa relativistik m terukur adalah :

m = γ . m0 = (10/8) x 96 = 120 kg


Momentum suatu partikel didefinisikan sebagai perkalian massa dan kecepatannya. Berdasarkan hukum kekekalan momentum linier dalam relativitas umum, maka didefinisikan kembali momentum sebuah partikel yang massa diamnya m0 dan lajunya v adalah:
Momentum Relativistik


Dalam mekanika klasik, usaha yang dilakukan oleh gaya yang bekerja pada partikel sama dengan perubahan pada energi kinetik partikel tersebut. Sebagaimana dalam mekanika klasik, kita akan mendefinisikan energi kinetik sebagai kerja yang dilakukan oleh gaya dalam mempercepat partikel dari keadaan diam hingga mencapai kecepatan tertentu. Jadi,
energi kinetik
dengan v = ds/dt, jadi:
persamaan energi kinetik
Kemudian, persamaan tersebut disubstitusikan ke persamaan (2), maka diperoleh:
substitusi persamaan energi kinetik

Suku kedua persamaan (3) tidak bergantung pada kecepatan dan disebut energi diam partikel E0, yang merupakan perkalian massa diam dengan c2 .

E0 = m0 . c2 ....................................................... (4)

Jumlah energi kinetik dan energi diam disebut energi relativistik, yaitu :
energi relativistik

Contoh Soal 2 :

Sebuah proton bergerak dengan kecepatan 0,8 c. Hitunglah energi diam dan energi total proton tersebut!

Pembahasan :

Kecepatan gerak proton v = 0,8 c ⇔ v/c = 0,8
konstanta energi relativistik
Energi proton :

E0 = m0 . c2 = (1,6 × 10-27)(3 × 108)2 J = 14,4 × 10-11 J = (14,4 x 10-11) / (1, 6 x 10-19

E0 = 9 × 108 eV = 900 MeV

Energi total :

E = γ. E0 = (10/6) x 900 MeV) = 1.500 MeV

Anda sekarang sudah mengetahui Massa Relativistik, Momentum Relativistik, dan Energi Relativistik. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Budiyanto, J. 2009. Fisika : Untuk SMA/MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta. p. 298.



Pengunjung dapat menyalin materi di blog ini menggunakan Browser Google Chrome. Google Chrome
Bacalah terlebih dahulu Panduan Pengunjung jika anda ingin menggunakan materi dari blog ini.
DMCA.com

Masukkan Kata Kunci




Artikel Terkait :

Post a Comment

Berkomentarlah secara bijak. Komentar yang tidak sesuai materi akan dianggap sebagai SPAM dan akan dihapus.
Aturan Berkomentar :
1. Gunakan nama anda (jangan anonymous), jika ingin berinteraksi dengan pengelola blog ini.
2. Jangan meninggalkan link yang tidak ada kaitannya dengan materi artikel.
Terima kasih.