relativitas newton

A. RELATIVITAS NEWTON

Hukum pertama Newton (hukum Inersia) tidak membedakan antara partikel yang diam dan partikel yang bergerak dengan kecepatan konstan. Jika tidak terdapat gaya luar-bersih yang bekerja, partikel tersebut tetap akan berada pada keadaan awalnya-diam atau bergerak dengan kecepatan awalnya (lembam).
Sebuah koin dijatuhkan oleh seseorang yang berada dalam sebuah mobil yang sedang bergerak. Pada kerangka acuan S (pengemudi mobil), ketika koin dijatuhkan terlihat kion jatuh vertikal ke bawah. Sedangkan dalam kerangka acuan S’ (Pengamat yang diam diluar mobil) koin mengikuti suatu kurva lintasan parabola karena koin tersebut memiliki kecepatan awal V ke kanan. Berdasarkan ilustrasi tersebut dapat disimpulkan bahwa Hukum Newton baerlaku untuk kerangka acuan S dan S’. Kerangka acuan dimana hukum Newton berlaku disebut kerangka acuan Inersia. Kerangka acuan inersia adalah suatu kerangka acuan yang berada dalam keadaan diam atau bergerak terhadap acuan lainya dengan kecepatan konstan pada suatu garis lurus. Kerangka acuan inersia tidak mengalami percepatan dan tidak berotasi.
Jika kita memiliki kerangka acuan inersia yang bergerak dengan kecepatan konstan relatif terhadap yang lainya seperti S dan S’, tidak ada percobaan mekanika yang dapat memberitahu kita bagian mana yang diam dan bagian mana yang sedang bergerak atau keduanya bergerak. Hasil ini dikenal dengan prinsip relativitas Newton, yaitu hukum – hukum Newton tentang gerak dan persamaan gerak sutu benda tetap sama dalam semua kerangka acuan inersia, sedangkan kecepatan benda tidak mutlak tapi bersifat relatif.
Prinsip ini dikenal oleh Galileo, Newton dan yang lainya pada abad ke 17. Akan tetapi, pada akhir abad ke 19. Pandangan ini telah berubah. Sejak itu umumnya dipikirkan bahwa relativitas Newton tidak berlaku lagi dan gerak mutlak dapat dideteksi dalam prinsip pengukuran kecepatan cahaya.

Kegagalan Relativitas Klasik

Pandangan tentang alam, yang berasal dari Galileo mengatakan bahwa:
• Ruang dan waktu adalah mutlak
• Setiap percobaan yang dilakukan dalam kerangka acuan (pengamatan) kita barulah bermakna fisika apabila dapat dikaitkan dengan percobaan serupa yang dilakukan dalam kerangka acuan.mutlak, yaitu suatu sistem koordinat kartesius semesta yang padanya tercantumkan jam-jam mutlak . Contoh pada azas kelembaman (inersia) Galileo, mengatakan bahwa sebuah benda yang diam cenderung diam kecuali jika padanya dikenakan gaya luar. Bila kita mencoba menguji asas ini dalam sebuah kerangka acuan yang mengalami percepatan, seperti sebuah mobil yang berhenti secara mendadak, atau sebuah komidi putar yang berputar dengan sangat cepat, kita akan dapati bahwa azas ini tidak berlaku (dilanggar). Jadi hukum I Newton (kelembaman), tidak berlaku dalam kerangka acuan yang mengalami percepatan, kecuali dalam kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan konstan. Kerangka acuan yang bergerak dengan kecepatan konstan disebut kerangka acuan lembam (inersial). Peristiwa-peristiwa yang diamati dari berbagai kerangka lembam dapat tampak berbeda bagi masing-masing pengamat dalam tiap kerangka itu. Perbandingan pengamatan-pengamatan yang dilakukan dalam berbagai kerangka lembam memerlukan sebuah perumusan yang disebut transformasi Galileo, yang mengatakan bahwa kecepatan (relatif terhadap tiap kerangka lembam) mematuhi aturan jumlah yang paling sederhana.