rama dan sinta bersahabat. ketika rama berumur 25 tahun dan sinta berumur 20 tahun, rama ikut serta dalam misi penjelajahan ke planet cosmos yang berjarak 6 tah

Kelas: IX

Mata pelajaran: Fisika

Materi:  Teori Relativitas Khusus

Kata Kunci: Dilatasi Waktu

Jawaban pendek:

Rama dan sinta bersahabat. ketika Rama berumur 25 tahun dan Sinta berumur 20 tahun, rama ikut serta dalam misi penjelajahan ke planet Cosmos yang berjarak 6 tahun cahaya dari bumi dengan menumpangi sebuah pesawat antariksa berkecepatan 0,6 c.

Sesat setalah sampai di planet Cosmos, Rama langsung kembali pulang ke bumi dengan kecepatan sama. Maka umur Rama dan Sinta ketika bertemu adalah keduanya berumur 45 tahun.

Jawaban panjang:

Berdasarkan teori Relativitas Khusus, benda yang bergerak akan mengalami perlambatan terhadap waktu yang berlalu yang dialami oleh benda tersebut berada. Fenomena ini disebut dilatasi waktu.

Hubungan lama waktu berlalu pada saat benda diam (∆to) dengan waktu berlalu pada saat benda bergerak (∆t) pada kecepatan sangat tinggi (v) yang mendekati kecepatan cahaya (c) adalah:

∆t = ∆to / √(1 – v²/c²)

Pada soal ini, Rama bergerak dengan kecepatan tinggi (v = 0,6 c) bolak balik ke dan dari planet Cosmos yang berjarak 6 tahun cahaya. Sehingga waktu tempuh Rama adalah:

waktu = jarak / kecepatan

           = (2 x 6) / (0,6)

           = 20 tahun

Jadi bagi seorang pengamat yang diam, waktu telah berlalu selama 20 tahun.

Sehingga, umur Rama saat dia kembali ke Bumi adalah:

umur Rama sekarang = umur Rama awal + waktu berlalu

                                    = 25 tahun + 20 tahun

                                    = 45 tahun

Namun bagi Sinta yang diam, pergerakan Rama dengan kecepatan sangat tinggi ini, seolah-olah berlangsung lebih lama, sehingga waktu yang berlalu bagi Sinta yang diam adalah:

∆t = ∆to / √(1 – v²/c²)

   = (20) / √(1 – (0,6c)²/c²)

   = (20) / √(1 – 0,36c²/c²)

   = (20) / √(1 – 0,36)

   = (20) / √(0,64)

   = 20 / 0,8

   = 25 tahun

Sehingga, umur Sinta saat Rama kembail ke Bumi adalah:

umur Sinta sekarang = umur Sinta awal + waktu berlalu

                                  = 20 tahun + 25 tahun

                                  = 45 tahun