Page 31 - Modul Fisika

c. Massa Relativistik

Dari Tranformasi Lorentz, ada faktor . Apa akibatnya

jika kecepatan benda melebihi kecepatan cahaya atau v > c ? Nilai

menjadi negative sehingga menjadi tidak bermakna (imajiner) .

Dengan demikian, posisi maupun waktu menjadi imajiner, yang berarti bukan

merupakan besaran fisis. Untuk menghindari masalah tersebut maka satu-
satunya pemecahan adalah kecepatan benda tidak boleh melebihi kecepatan
cahaya. Dengan kata lain, kecepatan cahaya merupakan batas tertinggi dari

kecepatan yang boleh dimiliki oleh benda yang ada di alam semesta.

Bagaimana jika sebuah benda bermassa m menerima gaya sebesar F secara

terus menerus? maka benda tersebut akan memperoleh percepatan sebesar

, dan benda mendapat kecepatan sebesar , sehingga kecepatab

benda makin lama makin besar. Jika gaya bekerja dalam waktu yang sangat
lama, maka pada akhirnya kecepatan benda akan melebihi kecepatan cahaya.

Kalau demikian, bagaimana dengan batasan kecepatan benda yang tidak boleh

melebihi kecepatan cahaya? Apakah pemberian batas tersebut tidak konsisten?

Untuk mengatasi masalah konsistensi ini, Einstein mengusulkan bahwa
sebenarnya massa benda tidak tetap, melainkan bergantung pada kecepatan.

Makin besar kecepatan, maka makin besar pula massa benda. Jika kecepatan

benda mendekati kecepatan cahaya maka massa benda harus mendekati tak
berhingga. Pada kondisi demikian, pemberian gaya mengakibatkan percepatan

benda mendekati nol.
Hubungan antara massa dan kecepatan benda yang memenuhi syarat diatas

adalah
.......................................................... (1)

Keterangan :
= massa benda dalam keadaan diam (kg)
= massa benda dalam keadaan bergerak (kg)
= kecepatan gerak benda (m/s)
= kecepatan cahaya (m/s)

22