RELATIVITAS - 8

SMA WR SUPRATMAN 2 MEDAN

Tahun Pelajaran        : 2025 / 2026

Semester                   : I (satu)

Kelas                         : XII IPA

Materi                         : RELATIVITAS – 8

Guru                          : Parulian Simorangkir, S.si., S.Pd

 

Uraian

 

Soal : 1

Seorang antariksawan mengamati dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun luar angkasa dari arah yang berlawanan dengan kelajuan V_A dan V_B. Besar kelajuannya sama yaitu 4c/5. Berapa kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B.

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

Soal : 2

Dua buah benda bergerak dengan kecepatan masing – masing c/2 dan c/4 dengan arah berlawanan. Tentukan kecepatan benda pertama terhadap benda kedua.

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

Soal : 3

Suatu peristiwa terjadi selama 3 sekon menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa itu dengan kecepatan 0,8c. Berapa lama peristiwa tersebut terjadi menurut pengamat yang diam.

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

Soal : 4

Umur rata – rata pion adalah 2,6 x 10 ^{– 8} sekon. Jika berkas pion memiliki kecepatan 0,85c.

a.  Berapa lamakah umur rata – ratanya diukur di laboratorium.

b.  Berapa jauhkah pion ini bergerak secara rata – rata sebelum meluruh.

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

Soal : 5

Diketahui dua orang X dan Y. X berada di bumi dan Y berada di sebuah pesawat antariksa yang bergerak dengan kecepatan 0,8c pulang – pergi terhadap bumi. Jika X mencatat perjalanan Y selama 20 tahun, berapa waktu yang tercatat Y.

 

Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...

 

 

Soal : 6

Sebuah tongkat dalam kerangka acuan diam memiliki panjang 1 meter, bergerak dalam arah menurut panjangnya dengan kecepatan V relatif terhadap pengamat. Panjang tongkat yang terukur pengamat yaitu 0,914 meter. Berapakah kecepatan V.

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

Soal : 7

Sebuah massa partikel bertambah 1% dari massa diamnya, berapakah laju partikel itu.

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

Soal : 8

Sebuah benda yang bermassa 6 kg dalam keadaan diam, diukur oleh seorang pengamat yang bergerak dengan kelajuan 0,8c. Tentukanlah persentase peningkatan massa benda tersebut ketika diukur oleh pengamat yang relatif bergerak.

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

Soal : 9

Sebuah elektron yang mempunyai massa diam m₀ bergerak dengan kelajuan 0,6c. Tentukanlah energi kinetik yang dimiliki oleh partikel tersebut.

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

Soal : 10

Berapa banyakkah massa diam yang harus dikonversi menjadi energi.

a)     Untuk menghasilkan 1 joule

b)     Untuk mempertahankan bola lampu listrik 100 W tetap menyala selama 10 tahun.   

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

Soal : 11

Sebuah partikel bergerak memiliki momentum linier 5 MeV/c dan memiliki energi relativistik sebesar 15 MeV. Tentukanlah kecepatan partikel tersebut, jika dinyatakan dalam kelajuan cahaya.

 

Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...

 

 

Soal : 12

Partikel bergerak dengan laju v = (c√3)/2. Tentukanlah energi kinetik dan massa bergerak partikel tersebut.

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

Soal : 13

Hitunglah :

a)  Energi diam satu gram debu

b)  Jika energi tersebut dikonversi ke energi listrik dan menjualnya Rp 300,00 tiap kWh. Berapa banyak uang yang akan diperoleh.

c)  Jika diberi daya 100 W berapa lamakah sebuah lampu dipertahankan berpijar.  

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

 

 

Soal : 14

Energi kinetik benda yang bergerak dengan kelajuan mendekati kelajuan cahaya 25% dari energi diamnya. Tentukanlah kelajuan benda tersebut dinyatakan dalam kelajuan cahaya.

 

Jawab :

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...

 

 

Soal : 15

Sebuah elektron dengan energi diam 0,511 MeV bergerak dengan kecepatan 0,2c. Tentukan energi total dan momentum elektron tersebut.

 

Jawab :

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

PEMUAIAN – 4

SOAL LATIHAN FISIKA

Tahun Pelajaran     :

Semester              : I(Satu)

Kelas                    : VIII SMP/MTs

Materi Ajar            : PEMUAIAN – 4

Hari/tanggal          :

Waktu                   :

Guru                     : Parulian Simorangkir, S.si., S.Pd

 

Pilihan Berganda

 

Soal : 1

Sebuah bejana kaca memiliki koefisien muai panjang (⍺ = 9.10 ^{– 6} /⁰C) pada suhu 0 ⁰C terisi penuh dengan 150 cm³ air raksa (koefisien muai ruang 1,8 x 10 ^{– 4} /⁰C). Jika suhu bejana dan air raksa dinaikkan menjadi 40 ⁰C, maka volume air raksa yang tumpah adalah … cm³.

a.    0,62

b.   0,72

c.    0,82

d.   0,92

 

Soal : 2

Berapa banyak air yang tumpah ketika sebuah bejana pyrex yang berisi penuh 1,0 L air pada suhu 20 ⁰C dipanaskan sampai suhu 90 ⁰C. Koefisien muai panjang pyrex adalah 3 x 10 ^{– 6} /⁰C dan koefisien muai volum air adalah 2 x 10 ^{– 4} /⁰C.

a.    11,2 centimeter kubik

b.   13,4 centimeter kubik

c.    14,5 centimeter kubik

d.   15,2 centimeter kubik   

 

Soal : 3

Pada suhu 20 ⁰C volum tabung kaca 200 cm³. Tabung diisi penuh air raksa. Volum raksa yang tumpah jika dipanaskan sampai 120 ⁰C adalah … cm³.(koefisien muai panjang kaca 3 x 10 ^{– 6} /⁰C dan koefisien muai volum air raksa 5,4 x 10 ^{– 4} /⁰C).

a.    10,56

b.   10,62

c.    10,80

d.   10,86

 

Soal : 4

Sebuah bejana baja bervolume 4 liter dan sembilan puluh lima persennya diisi dengan alkohol. Jika suhu awal bejana 0 ⁰C dan bejana tersebut dipanaskan sampai 70 ⁰C (koefisien muai panjang baja = 0,000011/⁰C dan koefisien muai alkohol = 0,001/⁰C), maka banyak alkohol yang tumpah adalah … cm³.

a.    9,24

b.   14,56

c.    56,76

d.   75,50

 

Soal : 5

Sebuah wadah yang terbuat dari kaca dan volumenya 2 liter diisi penuh alkohol. Jika kemudian wadah tersebut dipanaskan sehingga suhunya naik 10 ⁰C. Maka banyaknya alkohol yang tumpah adalah … (koefisien muai panjang kaca = 9.10 ^{– 6} /⁰C dan koefisien muai alkohol = 0,0011/⁰C).

a.    21,18 mL

b.   21,46 mL

c.    21,82 mL

d.   22,18 mL

 

Soal : 6

Pemuaian zat cair lebih besar lebih besar dari pemuaian zat padat. Hal ini diperlihatkan pada peristiwa …

a.    Panci yang berisi air penuh, ternyata sebagian airnya 

    tumpah ketika sedang mendidih.

b.   gelas yang penuh berisi air, dinding luar gelas akan basah.

c.    Gelas yang berisi air dan es yang penuh, ternyata bila es 

    mencair seluruhnya tidak ada yang tumpah.

d.   Penguapan air laut yang disebabkan oleh pemanasan 

    Matahari.

 

Soal : 7

Perhatikan tabel berikut ini,

Benda – benda tersebut dipanaskan pada suhu yang sama secara bersamaan, maka …

a.    Benda 1 akan lebih panjang dari benda 2.

b.   Benda 2 akan lebih panjang dari benda 1.

c.    Benda 3 akan lebih panjang dari benda 2.

d.   Benda 4 akan lebih panjang dari benda 2.

 

Soal : 8

Ketika dipanaskan, bimetal akan membengkok seperti gambar berikut ini.

Hal ini disebabkan oleh …

a.    Perunggu adalah penghantar panas yang lebih baik dari 

    besi.

b.   Besi adalah penghantar panas yang lebih baik dari 

    perunggu.

c.    Perunggu memuai lebih panjang dari besi.

d.   Besi menyusut lebih besar dari perunggu.

 

Soal : 9

Perhatikan gambar keping bimetal di bawah ini,

Urutan koefisien muai panjang logam A, B, dan C dari kecil ke besar adalah …

a.    A < B < C

b.   B < A < C

c.    B < C < A

d.   C < B < A

 

Soal 10

Koefisien muai panjang logam A, B, C, dan D berturut – turut adalah A < B < C < D. Jika keempat bimetal dipanaskan, maka arah membengkok bimetal berikut yang benar adalah …

Kunci :

1.       D

2.       B

3.       B

4.       C

5.       B

6.       A

7.       D

8.       C

9.       B

10.   C

PEMUAIAN - 2

Nama Sekolah     :

Tahun Pelajaran   :

Semester            :

Kelas                  :

Materi Ajar          : PEMUAIAN 2

Hari/tanggal       :

Waktu                :

 

Pilihan Berganda :

 

Soal : 1

Alat untuk menyelidiki pemuaian berbagai zat padat adalah …

A.   Barometer

B.   Bimetal

C.   Termometer

D.  Musschenbroek

 

Soal : 2

Batang besi panjangnya 2,0 m pada suhu 20⁰C. Setelah suhunya mencapai 80⁰C, panjang batang besi menjadi … (⍺ = 0,000 011/⁰C)

A.   2,0013 meter

B.   2,0126 meter

C.   2,0168 meter

D.  2,0260 meter

Soal : 3

Pada suhu 25⁰C panjang batang besi adalah 2,0 m. Berapakah panjang batang besi itu pada suhu 40⁰C. Jika koefisien muai panjang besi ⍺ = 0,000 011/⁰C.

A.   2,0000 m

B.   2,0005 m

C.   2,0033 m

D.  0,0033 m

 

Soal : 4

Apabila koefisien muai panjang suatu logam adalah ⍺ = 0,000012/⁰C sedangkan koefisien muai ruang (volume) logam tersebut adalah …

A.   0,000012/⁰C

B.   0,000024/⁰C

C.   0,000036/⁰C

D.  0,000040/⁰C

 

Soal : 5

Koefisien muai panjang suatu zat padat bergantung pada …

A.   Panjang batang mula – mula

B.   Jenis zat padat

C.   Perubahan suhu

D.  Pertambahan panjang

 

Soal : 6

Angka muai gas besarnya sama dengan …

Soal : 7

Volume minyak tanah dalam sebuah wadah pada suhu 0⁰C adalah 1 liter. Jika koefisien muai ruang minyak tanah 𝛄 = 0,000955/⁰C, maka volume minyak tanah pada suhu 100⁰C adalah …

A.   1,000955 liter

B.   1,00955 liter

C.   1,0955 liter

D.  1,955 liter

 

Soal : 8

Berikut adalah cara mengatasi masalah yang ditimbulkan oleh pemuaian, kecuali …

A.   Membuat celah pada sambungan rel kereta api

B.   Membuat celah pada sambungan jembatan

C.   Membuat keping bimetal pada saklar otomatis

D.  Membuat ukuran bingkai jendela lebih besar dari kacanya.

 

Soal : 9

Sebuah keping bimetal dari logam kuningan dan besi. Jika angka muai panjang kuningan lebih besar dari pada besi, maka ketika bimetal dipanaskan …

A.   Membengkok ke arah besi

B.   Membengkok ke arah kuningan

C.   Tetap lurus

D.  Menyusut

 

Soal : 10

Berikut adalah cara mengatasi masalah yang ditimbulkan oleh pemuaian, kecuali …

A.   Membuat celah pada sambungan rel kereta api

B.   Membuat celah pada sambungan jembatan.

C.   Membuat keping bimetal pada saklar otomatis.

D.  Membuat ukuran bingkai jendela lebih besar dari kacanya

 

Soal : 11

Jika suatu zat dipanaskan sehingga mengalami kenaikan suhu 1⁰C, maka zat yang memuai terbesar adalah …

A.   Zat padat

B.   Zat cair

C.   Gas

D.  Tidak dapat ditentukan

 

Soal : 12

Alat yang tidak memanfaatkan bimetal adalah …

A.   Termometer

B.   Saklar lampu

C.   Termostat

D.  Lampu tanda arah mobil

 

Soal : 13

Berikut ini pemanfaatan pemuaian dalam kehidupan sehari – hari, kecuali …

A.   Pemasangan jembatan besi

B.   Pengelingan pelat logam

C.   Memasang roda pada ban baj sebuah lokomotif

D.  Keping bimetal

 

Soal : 14

Supaya kaca pada filamen lampu pijar tidak pecah ketika dinyalakan, maka harus dibuat dari bahan gelas yang mempunyai …

A.   Koefisien muai ruang besar

B.   Koefisien muai ruang kecil

C.   Massa jenis besar

D.  Massa jenis kecil

 

Soal : 15

Pemasangan kawat jaringan listrik tidak terlalu tegang. Hal ini dilakukan agar …

A.   Tidak putus ketika panas

B.   Tidak putus ketika dingin

C.   Melengkung ketika panas

D.  Ada kesempatan pemuaian