Name: Energi dan Momentum Relativistik
Uploaded: 2024-01-29

Dr. Getbogi Hikmawan, S.Si., M.Si.

Video ini membahas momentum dan energi relativistik dalam konteks relativitas khusus. Definisi momentum dalam relativistik bergantung pada faktor Lorentz, di mana momentum tidak lagi m dikali dengan kecepatan, tapi gamma dikali m dikali U. Energi dalam relativistik juga dipengaruhi oleh faktor Lorentz, di mana energi diam setara dengan massa dikali c kuadrat. Konsep energi kinetik relativistik didasarkan pada gamma minus 1 dikali massa dikali c kuadrat. Dengan ekspresi momentum dan energi relativistik, video juga membahas hukum kekekalan energi dan momentum dalam konteks relativistik.

Setelah kita mendapatkan beberapa pemahaman soal konsekuensi dari teori relatifitas khusus

atau postuler relatifitas Einstein, maka kita juga harus menggambarkan momentum dan energi secara relativistik.

Kita tahu kalau kita bicara soal momentum secara klasik,

momentum P akan sama dengan masa dikali dengan kecepatan

atau akan sama dengan masa kali perubahan posisi dibagi dengan perubahan waktu.

Nah, pada saat kita membahas tentang relatifitas antara dua kerangka,

karena perbedaan jarak dan perbedaan waktu itu diamati secara relatif,

maka kita harus definisikan momentum dalam relatifistik dengan cara yang berbeda.

Caranya bagaimana? Kalau kita bicara soal relatifistik,

kita bicara tentang mendefinisikan momentum terhadap satu kerangka.

Jadi kalau kita bisa bilang ketika delta X-nya itu adalah delta X yang non-proper,

Bayangkan ketika kita tinjau pengamatnya itu adalah pengamat yang bergerak bersama benda yang bergerak,

kita dapatkan hubungan delta T non-proper akan sama dengan gamma,

delta T 0, di mana gamma di sini adalah faktor Lorentz,

gamma akan sama dengan 1 per akar 1 min V kuadrat per C kuadrat,

di mana V di sini itu adalah kecepatan relatif antara dua kerangka.

Mungkin agar tidak rancu, saya ubah di sini sebagai U,

di mana U adalah kecepatan gerak suatu benda terhadap kerangka tertentu.

Sehingga kalau kita seperti tulis di sini, kita akan punya m dikali delta X,

delta T 0 itu adalah delta T dibagi dengan gamma,

atau kita bisa dapatkan di sini gamma kali m kali delta X,

atau kita bisa simbolkan gamma m dikalikan dengan U.

Jadi definisi momentum tidak lagi m dikalikan dengan U,

tapi gamma dikalikan m dikalikan dengan U.

Artinya akan bergantung dengan faktor Lorentz juga,

kecepatan relatif antara dua kerangka itu jauh lebih kecil dibanding C,

dianggap definisi momentumnya akan kembali seperti definisi pada saat kita membahas tentang dinamika Newton.

Selama ini kita tahu ada dua jenis energi,

yaitu energi potensial dan energi kinetik.

Energi kinetik berhubungan dengan saat-saat benda itu bergerak,

energi potensial berhubungan dengan potensial,

energi potensial itu sangat bergantung pada acuan dari bagaimana kita meninjau atau mengamati suatu benda.

Artinya energi potensial itu tidak tetap.

itu adalah bentuk dari energi itu sendiri.

atau akhirnya kita sebut sebagai energi diam.

Dimana energi diam akan sama dengan masa dikalikan c kuadrat.

kita bisa gambarkan dia memiliki energi sebesar m kali c kuadrat.

bagaimana bila benda itu bergerak secara relativistik?

Kalau dia bergerak, artinya kita bisa bayangkan,

benda berpindah dari posisi 1 ke posisi 2.

itu akan sebanding dengan perubahan energi kinetik,

atau sebanding dengan energi kinetik ya, tersebut.

itu akan sama dengan integral gaya didotkan dengan perpindahan,

kita akan menurunkan ekspresi energi kinetik,

f itu akan sebanding dengan perubahan momentum persatuan waktu,

itu akan sama dengan kecepatan dikalikan dengan waktu.

ini akan sama dengan integral dari 1 sampai 2,