sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan 0,6c terhadap bumi. pesawat menembakkan peluru dengan kecepatan 0,4c searah dengan gerak pesawat. hitunglah besar kecepatan peluru terhadap bumi !

By Posted on

sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan 0,6c terhadap bumi. pesawat menembakkan peluru dengan kecepatan 0,4c searah dengan gerak pesawat. hitunglah besar kecepatan peluru terhadap bumi !

Jawaban Terkonfirmasi

Kelas : 12

Mapel : Fisika

Kategori : Relativitas

Kata Kunci : relativitas, kecepatan relativistik, kecepatan cahaya

Kode : 12.6.9 [Kelas 12 Fisika – Relativitas]

Relativitas Kecepatan

Telah dinyatakan oleh Einstein bahwa kecepatan cahaya bersifat invariant (sama untuk semua pengamat), hal ini mengakibatkan penjumlahan kecepatan pada mekanika klasik (Newton) mengalami distorsi.

Kecepatan yang mempunyai harga mendekati laju cahaya (c) dalam vakum disebut kecepatan relativistik.

c = 3 x  10^{8} m/s

Kita batasi penjumlahan kecepatan disini hanya pada salah satu arah, yaitu arah horizontal (sepanjang sumbu x). 

v_{A} = frac{ v_{B} + v_{AB}}{1 + frac{ v_{B} . v_{AB} }{ c^{2} } }

Keterangan:

v_{A} = kecepatan benda A terhadap bumi

v_{B} = kecepatan benda B terhadap bumi

v_{AB} = kecepatan benda A terhadap benda B

Rumus diatas berlaku apabila kecepatan benda A searah dengan kecepatan benda B

Apabila kecepatan benda A berlawanan arah dengan benda B, maka rumus yang digunakan adalah:

v_{A} = frac{ v_{B} - v_{AB}}{1 - frac{ v_{B} . v_{AB} }{ c^{2} } }

Untuk soal diatas

Diketahui :

v_{A} = kecepatan peluru terhadap bumi

v_{B} = kecepatan pesawat terhadap bumi = 0,6 c

v_{AB} = kecepatan peluru terhadap pesawat = 0,4 c

Kecepatan peluru searah dengan kecepatan pesawat

Ditanyakan:  v_{A}

Dijawab :

Karena kecepatan peluru searah dengan kecepatan pesawat, maka kita menggunakan rumus

v_{A} = frac{ v_{B} + v_{AB}}{1 + frac{ v_{B} . v_{AB} }{ c^{2} } }

v_{A} = frac{0,6 c + 0,4 c}{1 + frac{0,6c . 0,4c}{ c^{2} } }

v_{A} = frac{c}{1 + 0,24}

v_{A} = frac{c}{1,24}

c = 3 . 10^{8} m/s

maka,

v_{A} = frac{(3.10^{8}) }{1,24}

v_{A} = 2,42 . 10^{8} m/s

Jadi kecepatan peluru terhadap bumi adalah sebesar

2,42 . 10^{8} m/s