Sebuah benda diam tampak lebih panjang jika diukur oleh pengamat yang diam terhadap benda, sedangkan untuk pengamat yang bergerak relatif terhadap benda, maka panjang benda tampak lebih pendek.

Kontraksi panjang adalah fenomena memendeknya sebuah objek yang diukur oleh pengamat yang sedang bergerak pada kecepatan bukan nol relatif terhadap objek tersebut. Kontraksi ini biasanya hanya dapat dilihat ketika mendekati kecepatan cahaya. Kontraksi panjang hanya terlihat pada arah paralel dengan arah dimana benda yang diamati bergerak. Efek ini hampir tidak terlihat pada kecepatan sehari–hari dan diabaikan untuk semua kegiatan umum. Hanya pada kecepatan sangat tinggi dapat terlihat. Pada kecepatan 13.400.000 m/s (30 juta mph, 0.0447c) kontraksi panjangnya adalah 99.9% dari panjang saat diam; pada kecepatan 42.300.000 m/s (95 juta mph, 0.141c), panjangnya masih 99%. Ketika semakin mendekati kecepatan cahaya, maka efeknya semakin kelihatan, seperti pada rumus:

Kontraksi panjang atau penyusutan panjang hanya terjadi pada pada komponen panjang bendayang sejajar dengan arah gerak. Semua komponen panjang lainnya yang tegak lurus terhadap arah gerak (arah kecepatan v) tidak mengalami penyusutan panjang.

Contoh :

1. Jarak dua kota di bumi adalah 800 km. Berapakah jarak kedua kota tersebut bila diukur dari sebuah pasawat antariksa yang terbang dengan kecepatan 0,6c searah kedua kota ?

Penyelesaian :

2. Sebuah roket bergerak dengan kecepatan sebesar 0,8c (c = cepat rambat cahaya= 3. 108m/s) sehingga panjang roket tersebut salama bergerak 6m. Berapakah panjang diam roket tersebut?

Massa Relativistik

Untuk gerakan –gerakan benda dengan kecepatan relative kecil tidak terjadi perubahan massa. Perubahan itu baru tampak jika kecepatannya mendekati kecepatan cahaya. Oleh Einstein hubungan massa diam dan massa bergerak yang ditinjau oleh pengamat dirumuskansebagai berikut :

Contoh Soal :

  1. Sebuah partikel dalam diam memiliki massa 100 gram. Berapakah massanya jika partikel tersebut bergerak dengan kecepatan sebesar 0,6c?

Momentum Relativistik

Anda telah mengetahui bahwa besar momentum suatu benda bermassa m yang sedang bergerak dengan kelajuan v diberikan sebagai : p = m.v.Untuk benda yang bergerak dengan kecepatan realtivistik maka momentumnya adalah momentum relativistik. Besar momentum relativistik p diperoleh dari persamaanp = mv dengan memasukkan m sebagai massa relativistik yaitu:

Jadi persamaan momentum relativistic seperti berikut:

Energi Relativistik

Albert Einstein pada tahun 1905 menyatakan bahwa ada kesetaraan antara massa dan energi pada benda yang bergerak mendekati kecepatan cahaya. Pada penyinaran zat radioaktif, selalu disertai energi yang sangat besar. Energi ini diserap dan berubah menjadi panas. Jika benda diam menerima energi kinetik, massa relatif benda akan bertambah. Tetapi, jika kehilangan energi, massa benda relatif akan berkurang.

Dalam fisika klasik kita mengenal dua prinsip kekekalan, yaitu kekekalan massa (klasik) dan kekekalan energi. Dalam relativitas, kedua prinsip kekekalan tersebut bergabung menjadi prinsip kekekalan massa–energi, dan memegang peranan penting dalam reaksi inti.

Menurut Einstein, benda yang bergerak dengan kelajuan v, akan memiliki energi kinetik. Ini karena adanya kesetaraan antara massa dengan energi.

Dengan :