Pengertian Massa| Momentum| Energi Relativistik| Rumus| Referensi Soal| Jawaban| Teori Relativitas Khusus| Fisika

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

1. Massa Relativistik

Pada subbab sebelumnya telah dijelaskan bahwa pengukuran waktu dan pengukuran panjang ialah 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:

Dengan m₀ adalah massa membisu , yaitu massa yang diukur jikalau partikel tersebut berada dalam keadaan membisu (v = 0) dalam suatu kerangka contoh , 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 dikala berada dalam roket!

Penyelesaian:

Massa membisu , m₀ = 90 kg

kelajuan roket , v = 0 ,8 c ⇔ v/c = 0 ,8

massa relativistik m terukur ialah :

m = γ . m₀ = (10/8) x 96 = 120 kg

2. Momentum Relativistik

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

3. Energi Relativistik

Dalam mekanika klasik , perjuangan 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 membisu sampai mencapai kecepatan tertentu. Kaprikornus ,

dengan v = ds/dt , jadi:

Kemudian , persamaan tersebut disubstitusikan ke persamaan (2) , maka diperoleh:

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

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

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

Contoh Soal 2 :

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

Pembahasan :

Kecepatan gerak proton v = 0 ,8 c ⇔ v/c = 0 ,8

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 kini 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.