Jawaban Buku Kenneth Krane

Jawaban Pertanyaan dari Buku Fisika Modern Kenneth Krane 1. Jelas Jelaska kan n dalm dalm kata kata-k -kata ata anda anda sendi sendiri ri tent tentan ang g apa apa yang yang dimaks dimaksud ud deng dengan an istil istilah ah “relativitas. !pakah terdapat beragam teori relativitas" Jawab # $elativitas berasal dari kata relati% yang berarti berarti dari sudut mana suatu hal dipand dipandang ang akan akan mengha menghasilk silkan an &awaba &awaban n yang yang berbed berbeda-be a-beda. da. Jika Jika pengam pengamatny atnyaa memandang dari sudut yang berbeda' maka hasilnya pasti &uga berbeda. (ontoh# )eekor ayam yang berada dalam kereta yang bergerak' apakah bisa dikatakan  bahwa ayam tersebut bergerak" Jawabannya relati%. Menurut orang yang berada di  pinggir &alan menganggap ayam tersebut bergerak terhadap dirinya' namun menurut orang orang yang berada berada dalam gerbong gerbong bersama bersama ayam ia mengang menganggap gap bahwa bahwa ayam tersebut diam terhadap dirinya. !da' diantaranya ialah teori relativitas umum dan teori relativitas khusus. *. !ndaikanla !ndaikanlah h kita membuat membuat sebuah sebuah gunting gunting besar besar yang kedua kedua belah pisauny pisaunyaa beberapa beberapa orde orde lebi lebih h pan& pan&an ang g dari dari pega pegang ngan anny nya. a. Misal Misalka kan n kita kita memb membua uatn tnya ya sedem sedemik ikia ian n  pan&angnya sehingga bila kita menggerakkan pegangannya dengan ke+epatan sudut ω

' maka sebuah titik pada u&ung pisaunya memiliki ke+epatan singgung v,

ωt 

yang lebih besar daripada ke+epatan +ahaya +. !pakah ini bertentangan dengan teori relativitas khusus" Berikan alasan bagi &awaban anda. Jawab Jawab # idak idak.. Karena Karena &ika &ika suatu suatu ob&ek ob&ek berge bergerak rak semaki semakin n mendek mendekati ati ke+epat ke+epatan an +ahaya +ahaya'' maka maka suatu suatu saat massany massanyaa akan akan menghi menghilan langka gkan n kemamp kemampuan uannya nya untuk  untuk  menghasilkan per+epatannya. )ehingga tidak mungkin bahwa suatu ob&ek bergerak  dengan ke+epatan mendekati ke+epatan +ahaya. . !pakah !pakah mungkin mungkin sebuah sebuah partike partikell berger bergerak ak dengan dengan la&u +ahaya" +ahaya" Kesimp Kesimpula ulan n apakan apakan yang anda peroleh dari persamaan /0.12 bagi partikel-partikel ini" Jawab idak. Karena &ika suatu ob&ek bergerak semakin mendekati ke+epatan +ahaya' maka suatu saat massanya akan menghilangkan kemampuannya untuk menghasilkan  per+epatannya. )ehingga tidak mungkin bahwa suatu ob&ek bergerak dengan ke+epatan mendekati ke+epatan +ahaya. 3. Bagaim aimana ana tam tampaknya nya bulan bagi agi menghampirinya dengan la&u v , '44+. Jawab #  L= Lo

 L

√

1

u

2

c

2

−

= L √ 1−( 0,99 )

seo seoran rang

pengemb embara

2

o

 L=0,14  L0

Jadi' bulan tampak lebih ke+il '15 kali darii ukuran aslinya.

antariksa

yang ang

4. Brikan kritik terhadap pernyataan berikut # “6isini ada suatu +ara untuk bergerak lebih +epat daripada +ahaya. !ndaikanlah sebuah bintang &auhnya 1 tahun +ahaya.. sebuah sinyal radio yang dikirimkan dari bumi dengan demikian akan membutuhkan waktu 0 tahun untuk merambat bolak balik ke bintang tersebut. Jika saya bepergian ke  bintang tersebut mengendarai roket dengan la&u v , '7+' maka &arak ke bintang

√ 1−( 0,8)

2

terebut bagi saya menyusut dengan %aktor

  men&adi 3 tahun +ahaya'

sehingga dengan la&u ini' saya akan membutuhan 3 tahun +ahaya8 '7+ , 9' tahun untuk tiba disana. Per&alanan pulang pergi saya dengan demikian hanya akan membutuhkan 1 tahun' dan oleh karena itu saya bergerak lebih +epat daripada +ahaya' yang membutuhkan 0 tahun. Jawab # Menurut saya' &arak tempuh yang dilalui oleh seseorang yang melakukan  per&alanan menu&u bintang &auh tetap 1 tahun +ahaya. idak dapat mengalami  penyusutan &arak. :al ini karena kerangka a+uam adalah dirinya sendiri. ;amun &ika kerangka a+uannya adalah orang8pengamat lain di Bumi' maka pengamat di Bumi tersebut dapat mengukur &arak tersebut sebesar 9' tahun +ahaya. 11. !pakah penumpang sebuah roket yang bergerak dengan la&u tinggi akan merasakan massa relativistiknya bertambah" Jawab # idak' karena kerangka a+uannya adalah dirinya sendiri yaitu penumpang di dalam roket. ;amun' &ika kerangka a+uannya adalah pengamat lain' maka massa relativitas penumpang tersebut akan bertambah karena ke+epatan roket yang sangat +epat. 1*. 6ata dari gambar 0.15 diperoleh dengan mengukur perbandingan muatan terhadap massa e8m dari ele+tron yang bergerak . /a2 Mengapa masssanya kita anggap berubah terhadap ke+epatan' sedangkan muatannya tidak" /b2 )i%at-si%at alam apakan yang akan berbeda &ika ada suatu hokum trans%ormasi relativisti+ bagi muatan elektrik /+2 Per+obaan apakah yang dapat dilakukan untuk membuktikan bahwa muatan elektrik tidak berubah terhadap ke+epatan" Jawab # a. Muatan hanya dipengaruhi oleh partikel penyusunnya' &ika partikel  penyusunnya tetap maka muatan &uga tetap. 6i sisi lain' massa berubah terhadap ke+epatan karena 'dipandang8diukur dari pengamat yang diam. )edangkan bagi  benda yang bermassa yang sedang bergerak memiliki massa yang tetap. Jadi' muatan benda yang bergerak berapapun ke+epatannya adalah tetap.  b. Jika muatan berubah terhadap titik a+uan' maka gaya tarik bintang terhadap  planet-planetnya akan men&adi lebih kuat atau &ustru semakin lemah &ika diamati dari planet di bintang yang lain. +. Per+obaan melemparkan mobil dengan ke+epatan mendekati +ahaya. Pada saat sebelum bergerak dan saat bergerak muatannya tetap. 6itun&ukkan dengan tidak  adanya logam ataupun benda lain yang tertarik8tertolak.