Massa Atau Energi? (bagian 2)
[oleh: Zainul Abidin, alumni Fisika ITB]
» Foton bermassa gak sih?
Tinjau sistem berupa kotak yang di dalamnya ada 2 foton bergerak ke arah yang berlawanan. Sisi dalam dinding kotak adalah cermin ideal.
Misalnya massa kotak m0, frekuensi foton v0. Kotak diam menurut pengamat pengamat pertama.
Menurut pengamat kedua yang bergerak relatif terhadap pengamat pertama: kotak bergerak dengan kecepatan V, mengalami kontraksi panjang. Foton mengalami efek Doppler.
» Persamaan-persamaan:
Momentum kotak:
Momentum foton:
Momentum total:
Misalnya kotak ditarik dengan gaya luar F, bagaimana sistem merespon?
Untuk limit non relativistik V << c :
Sepertinya foton mempengaruhi inersia sistem, dengan kata lain memberi kontribusi pada massa sistem.
Artikelnya Einstein yang memuat persamaan terkenal diberi judul dalam bentuk pertanyaan (terjemahan bahasa inggrisnya): “Does the inertia of a body depend upon its energy content?“
Kalau massa gravitasi?
Ditulis denganMenurut prinsip ekivalensi: efek gravitasi sama dengan efek kerangka acuan dipercepat. Kesimpulannya sama saja seumpama kotak dipercepat oleh gaya fiktif, karena kerangka acuan yang non inersial.
Tambahan komentar, artikel di atas tidak bermaksud menyalahkan si murid. Pernyataan murid tidak salah.
Ditulis denganMurid yang mana?
Oh, sekarang kalau kotak diberi gaya ke atas bagaimana? Mengingat kedua foton jalannya ke kanan dan kiri, saya yakin (keyakinan saya bisa salah, tentu) gerakan foton ke sumbu x tidak mempengaruhi momentum arah y. Jadi inersia kotak akan berbeda ke arah y dan x. Jadi?
Ditulis denganMaksud saya si “murid” di artikel “massa dan energi” (bagian 1).
“Tidak sulit” membuktikan bahwa utk foton ke arah sembarang, kesimpulan akhirnya sama. Perlu persamaan efek Doppler utk sudut sembarang. Foton ke arah y menurut salah satu pengamat juga mengalami efek Doppler menurut pengamat lain yg bergerak ke arah-x.
Ditulis denganJadi kesimpulannya seember air panas lebih berat daripada air dingin.
Ditulis dengan