RELATIVITAS - 1

Selamat datang di blog saya,

Pada kesempatan kali ini kita akan membahas 10 soal Relativitas yang dikutip dari buku Mandiri 3 Fisika untuk kelas XII SMA/MA halaman 118 – 119.

 

Soal : 1

Percobaan Michelson dan Morley bertujuan membuktikan …

A.   Kecepatan pada semua arah sama

B.   Adanya eter alam

C.   Cahaya bersifat partikel

D.  Cahaya adalah gelombang elektromagnetik

E.   Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa

 

Kunci : B

 

Pembahasan : -

 

Soal : 2

Jika kita naik pesawat ruang angkasa dengan kecepatan 0,6c relatif terhadap Bumi. Dan sebuah pesawat ruang angkasa lain melewati kita dengan kecepatan 0,6c relatif terhadap kita. Maka kecepatan pesawat tersebut relatif terhadap Bumi adalah …

A.   0,288c                     D. 0,894c

B.   0,828c                     E. 0,948c

C.   0,882c

 

Kunci : C

 

Pembahasan :

 

Kita misalkan peswat pertama datang dari kiri dan pesawat kedua datang dari kanan. Dan besar kecepatan kedua pesawat sama besar v₁ = v₂ = 0,6c.

 

 

 

Soal : 3

Salah satu postulat Einstein adalah …

A.   Massa benda saat diam dan bergerak tidak sama

B.   Panjang benda saat diam tidak sama dengan saat bergerak

C.   Selang waktu yang diamati pengamat diam dan bergerak tidak   sama

D.  Semua gerak benda diatas permukaan Bumi mempunyai kecepatan mutlak

E.   Kecepatan cahaya dalam ruang hampa sama untuk semua

    pengamat baik yang diam maupun bergerak.

 

Kunci : E

 

Pembahasan :

 

Postulat Einstein

(1)      Bila dua buah sistem bergerak lurus beraturan relatif satu sama lain maka semua peristiwa yang terjadi pada sistem yang satu berlangsung sama pada sistem yang lain.

(2)      Kecepatan cahaya adalah sama untuk segala arah, tidak bergantung pada gerak, sumber cahaya, maupun pengamatannya.

 

 

Soal : 4

Sebuah roket ketika diam di Bumi memiliki panjang 100 m. Roket kemudian bergerak dengan kecepatan 0,8c. Menurut orang dalam roket, panjang roket adalah …

A.   60 meter                  D. 160 meter

B.   80 meter                  E. 180 meter

C.   100 meter

 

Kunci : A

 

Pembahasan :

 

Panjang saat roket diam, L₀ = 100 m

Kecepatan roket, v = 0,8c

 

Panjang saat roket bergerak, L = … ?

 

Peny

Soal : 5

Ada dua anak kembar A dan B. Anak A berjalan – jalan diantariksa dengan pesawat berkecepatan 0,8c. Setelah 12 tahun berjalan – jalan A pulang ke Bumi. Menurut B perjalanan A telah berlangsung selama …

A.   8 tahun                    D. 15 tahun

B.   10 tahun                  E. 20 tahun

C.   12 tahun

 

Kunci : E

 

Pembahasan :

 

Waktu Pengamat diam B, ∆t₀ = 12 tahun

Kecepatan pesawat A, v = 0,8c

 

Waktu menurut pengamat bergerak (A), ∆t = … ?

 

Peny

  

Soal : 6

Sebuah pesawat antariksa bergerak selama satu tahun menurut waktu pesawat. Jika waktu itu sesuai dengan 2 tahun waktu Bumi, maka kecepatan pesawat adalah …

A.   26 x 10⁸ m/s                   D. 2 x 10⁸ m/s

B.   6,2 x 10⁸ m/s                  E. 1 x 10⁸ m/s

C.   2,6 x 10⁸ m/s

Kunci : C

 

Pembahasan :

 

Waktu pengamat bergerak, ∆t = 2 tahun

Waktu pengamat diam, ∆t₀ = 1 tahun

 

Kecepatan pesawat, v = … ?

 

Peny

 

Soal : 7

Agar massa proton bertambah 10% dari massa diamnya, maka besar kecepatan proton …

A.   1,25 x 10⁸ m/s                D. 2,15 x 10⁸ m/s

B.   1,52 x 10⁸ m/s                E. 2,51 x 10⁸ m/s

C.   2,00 x 10⁸ m/s

 

Kunci : A

 

Pembahasan :

 

Massa bergerak, m = m₀ + 10%m₀

 

 

Soal : 8

Sebuah partikel bergerak dengan laju c/2 √3 maka berlaku …

 

Kunci : E

 

Pembahasan :

 

ó Perbandingan massa

 

 

ó Perbandingan EK dan E₀ :

 

Soal : 9

Sebuah pesawat antariksa bergerak secara relativitas dan pada suatu saat energi kinetiknya adalah 1/12 kali energi diamnya. Laju pesawat pada saat itu adalah …

A.   5c/13                      D. 7c/13

B.   5c/12                      E. 7c/12

C.   12c/13

 

Kunci : A

 

Pembahasan :

Kedua ruas sama – sama kita kuadratkan.

 

Soal : 10

Jika laju partikel 0,6c maka perbandingan massa relativitas terhadap massa diamnya adalah …

A.   5 : 3                 D. 4 : 5

B.   5 : 4                 E. 3 : 5

C.   8 : 5

 

Kunci : B

 

Pembahasan :