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 :

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

10 SOAL RANGKAIAN SERI RLC (BAGIAN - 2)

SMA WR SUPRATMAN 2 MEDAN

Tahun Pelajaran  : 2025/2026

Semester           : I(Satu)

Kelas                 : XII MIPA

Hari/tanggal       :

Waktu                : … x 45 menit

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

Pilihan Berganda

Soal : 1

Kuat arus listrik searah dc sebesar 5 A yang mengalir pada alat pemanas, mampu menghasilkan daya listrik sebesar P₁. Jika digunakan arus bolak – balik ac dengan nilai maksimum 5 A, besar daya listrik yang dapat diserap alat pemanas sebesar P₂. Nilai perbandingan P₁ dan P₂ adalah ...

A.   1 : 2

B.   1 : √2

C.   1 : 1

D.  √2 : 1

E.   2   : 1

Soal : 2

Perhatikan diagram rangkaian RLC seri di bawah ini,

Kuat arus listrik maksimum dari rangkaian di atas adalah …

A.   1,5 amper

B.   2,0 amper

C.   3,0 amper

D.  3,5 amper

E.   3√2 amper

Soal : 3

Suatu rangkaian seri RLC dihubungkan dengan sumber tegangan ac sebesar V = (200 sin 100t) volt. Rangkaian tersebut memiliki hambatan murni 600 Ω, induktansi kumparan 2 H, dan kapasitas kapasitor 10 μF. Besar daya disipasi rangkaian tersebut adalah …

A.   4 watt

B.   6 watt

C.   8 watt

D.  10 watt

E.   12 watt

Soal : 4

Sebuah sistem penala radio memiliki rangkaian seri RLC dan dihubungkan dengan sumber tegangan bolak – balik. Pada keadaan tertentu, diketahui induktansi induktornya sebesar (40/ϖ²) mH dan kapasitas kapasitornya 25 μF. Jika pada keadaan tersebut timbul resonansi, besar frekuensi sumber tegangannya adalah …

A.   0,5 kHz

B.   1,0 kHz

C.   2,0 kHz

D.  2,5 kHz

E.   7,5 kHz

Soal : 5

Perhatikan gambar di bawah ini,

Pada keadaan tersebut, nilai yang ditunjukkan voltmeter (V) dan amperemeter (A) pada rangkaian secara berturut – turut adalah …

A.   0 V ; √2 A

B.   0 V ; 2 A

C.   120 V ; 0 A

D.  60 V ; 0 A

E.   120 V ; √2 A

Uraian

Soal : 6

Suatu rangkaian seri RLC diketahui memiliki kapasitor 20 μF dan frekuensi resonansi sebesar 1.272 Hz. Tentukan kapasitor yang harus dipasangkan secara paralel dengan kapasitor pertama agar besar frekuensi resonansinya menjadi 318 Hz.

 

Soal : 7

Pada rangkaian arus listrik bolak – balik diketahui R = 8 Ω ; XL = 6 Ω dan XC = 12 Ω. Jika besar tegangan maksimum generator yang terhubung adalah 150 V. Tentukan daya disipasi rangkaian.

 

Soal : 8

Suatu kumparan jika dihubungkan dengan kutub – kutub sumber arus searah 20√2 V menghasilkan arus listrik sebesar 4 A. Jika kumparan tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan ac untuk menghasilkan arus listrik yang sama diperlukan tegangan listrik sebesar 20√6 V. Jika besar frekuensi arus bolak – balik 50 Hz. Tentukan besar induktansi kumparan tersebut.

 

Soal : 9

Hambatan listrik sebesar 5√3 Ω dirangkai seri dengan kumparan yang induktansinya sebesar 0,02 H. Rangkaian tersebut kemudian dihubungkan pada sumber tegangan ac yang frekuensinya dapat berubah – ubah. Tentukan frekuensi rangkaian yang dapat membentuk sudut fase antara V dan I sebesar 30⁰.

 

Soal : 10

Perhatikan gambar rangkaian seri RLC berikut, 

Hitunglah besar bedapotensial V_ab, V_cd, V_bd, dan V_ac.

Link : UH ke - 2 FISIKA SMA Semester I (Satu) TP 2025/2026

UAS FISIKA SMA SEMESTER 2(DUA) TP 2023 - 2024

 

SMA WR SUPRATMAN 2 MEDAN

Tahun Pelajaran         : 2023 – 2024

Semester                  : I(satu)

Mata Pelajaran           : Fisika

Kelas                        : XII - MIPA

Waktu                       : 75 menit

Hari / tanggal            :

 

Pilihan Berganda

 

Soal : 1

Pada setiap sudut segitiga sama sisi dengan panjang sisi 2√3 meter terdapat muatan positif  Q coulomb. Kuat medan listrik dan potensial listrik di pusat segitiga ini dengan k sebagai tetapan berturut-turut dalam satuan SI adalah ...

A.   ½ kQ dan 0              

B.   0 dan 3/2 kQ

C.   ½  kQ dan 3/2 kQ

D.  0 dan 2/3 kQ

E.   2/3 kQ dan 3/2 kQ

 

Soal : 2

Sebuah elektron yang mula-mula rehat, kemudian bergerak melalui beda potensial 1500 V. Jika massa elektron 9,11 x 10 ^{– 31} kg dan muatannya – 1,6 x 10 ^{– 19} C, maka energi potensial akan turun sebesar ...... eV.

A.   16,3 x 10 ⁴               

B.   9,11 x 10²

C.   6,12 x 10 ²

D.  3,3 x 10³   

E.   1,5 x 10³

 

Soal : 3

Jika massa elektron 9,11 x 10 ^{– 31} kg dan muatannya – 1,6 x 10 ^{– 19} C dilepaskan dari keadaan diam pada saat keduanya berjarak 2 x 10 ^{– 14} m. Kecepatan elektron itu ketika berjarak 5 x 10 ^{– 14} adalah ....... x 10⁸ m/s.

A.   0,02          

B.   0,2           

C.   0,3           

D.  0,5    

E.   0,9

Soal : 4

Dua belas joule usaha diperlukan untuk memindahkan muatan 2 μC dari suatu kutub baterei ke kutub baterei yang lainnya. Besar beda potensial antara kedua kutub baterei adalah .........

A.   6 x 10⁶ V                        

B.   6√2 x 10⁶ V                    

C.   8 x 10⁶ V

D.  8√2 x 10 ⁶ V

E.   10√2 x 10⁶ V    

 

Soal : 5

Sebuah elektron dengan massa 9,11 x 10^-31 kg dan muatan listriknya  – 1,6 x 10^-19C, lepas dari katode menuju ke anode yang jaraknya 2 cm. Jika kecepatan awal elektron nol dan beda potensial antara anode dan katode 200 V, maka elektron akan sampai di anode dengan kecepatan……

A.   2,3 x 10⁵ m/s                 

B.   2,3 x 10⁷ m/s                  

C.   2,4 x 10⁸ m/s

D.  3 x 10⁷ m/s

E.   8,4 x 10⁶ m/s

 

Soal : 6

Kapasitor 2 μF dihubungkan dalam rangkaian seperti di bawah ini.

Ggl baterei adalah 6V dan hambatan dalamnya adalah 0,5 Ω. Resistor R₁ dan R₂ memiliki nilai 5Ω dan 1Ω. Muatan yang tersimpan dalam kapasitor adalah .....

A.   2 μC  

B.   4 μC  

C.   6 μC  

D.  8 μC

E.   10 μC

Soal : 7

Besar tegangan pada kapasitor C₃ adalah ......

A.   2 V

B.   3 V

C.   4 V

D.  6 V

E. 12 V

Soal : 8

Sebuah kumparan mempunyai hambatan 2Ω ; 2,8Ω dan 3Ω masing – masing pada suhu 0⁰C, 100⁰C, dan t⁰C. Berapa nilai t pada skala derajat celcius.

A.   20            

B.   25            

C.   80            

D.  105    

E.   125

Soal : 9

Sebuah pemanas nikhrom membebaskan 500 watt bila diberi bedapotensial 100 volt dan suhu kawatnya 800⁰C. Koefisien suhu rata – rata hambatan kawat nikhrom ⍺ = 4.10 ^-4 /⁰C. Sekarang suhu kawat nikhrom ini dipertahankan pada suhu 200⁰C dengan jalan membenamkannya ke dalam minyak pendingin, maka daya yang terbuang.

A.   1,2 kW      

B.   1,0 kW             

C.   0,8 kW             

D.  0,6 kW             

E.   0,4 kW

 

Soal : 10

Tiga buah lampu pijar yang masing – masing dibuat untuk dipakai pada 15 watt dan 12 volt, dirangkai secara paralel. Ujung – ujung rangkaian itu dihubungkan dengan jepitan sebuah akumulator dengan GGL 12 volt dan hambatan dalam 0,8 Ω. Maka kuat arus listrik yang melalui akumulator itu besarnya adalah …

A.   3,75 A

B.   3,00 A       

C.   2,25 A       

D.  1,50 A       

E.   1,25 A

Soal : 11

Ketika elektron-elektron mengalir dari titik B ke titik A dalam kawat seperti gambar di bawah ini.

Arah gaya yang dihasilkan pada kawat adalah ke arah ....

A.   P        D. T

B.   Q        E. Semua salah

C.   R

 

Soal : 12

Dua kawat sejajar berjarak 100 cm dialiri arus listrik yang besar dan arahnya sama. Arus listrik menimbulkan gaya lorent sebesar 8 x 10 ^{– 7} N/m. Besar kuat arus yang mengalir pada masing-masing kawat adalah ........

A.   4 A           

B.   2 A           

C.   0,5 A 

D.  8 A           

E.   16 A     

Soal : 13

Dua buah kawat sejajar dialiri arus listrik yang sama yaitu 0,5A, ternyata timbul gaya tarik-menarik pada kawat itu sebesar 4.10 ^{– 7} N. Jika panjang tiap-tiap kawat 2 m dan m₀ = 4p.10^-7 Wb.A^-1.m^-1, maka jarak kawat itu adalah……..

A.   1,75 m      

B.   1,50 m      

C.   1,25 m      

D.  0,50 m      

E.   0,25 m

Soal : 14

Sebuah kawat yang panjangnya 20cm berada dalam medan magnetik 0,1 T dengan arah tegak lurus dengan medan magnetik. Jika arus yang mengalir pada kawat adalah 30 A, besar gaya Lorentz yang dialami oleh kawat adalah ........

A.   0 N           

B.   0,2 N 

C.   0,3 N 

D.  0,6 N 

E.   1,0 N 

Soal : 15

Sebuah elektron bergerak di dalam suatu medan magnetik serbasama sebesar 0,2T.Arah gerak elektron membentuk sudut 60⁰ terhadap arah medan magnetik. Jika elektron tersebut mengalami gaya sebesar 64√3 x 10 ^{– 14} N, kecepatan elektron adalah ...... x 10 ⁷ m/s.

A.   2       

B.   3       

C.   4       

D.  5       

E.   6

Soal : 16

Kumparan yang hambatannya 2 Ω dan induktansinya 0,02 H dialiri arus listrik i(t) = 5sin(200t), maka kuat arus i yang mengalir pada hambatan 8 Ω adalah ... A.

A. 5,0           

B. 2,5    

C. 2,0           

D. 1,0           

E. 0,5

Soal : 17

Suatu kumparan dengan 30 lilitan dan berukuran 25 cm x 40 cm berada dalam medan magnet 0,05 Wb/m². Agar dihasilkan ggl maksimum sebesar 7,5 π volt, kumparan tersebut harus diputar dengan kecepatan ........ rpm.

A. 1000         

B. 1200  

C. 1500  

D. 1800  

E. 2200

Soal : 18

Gambar di bawah ini,

menunjukkan transformator dengan efisiensi 75% dengan kumparan sekundernya dihubungkan dengan sebuah lampu L. Maka :

1.   tegangan sekunder 200 V

2.   daya lampu (rangkaian sekunder) 400 W

3.   arus yang lewat lampu 4 A

4.   hambatan lampu sekitar 33,33 Ω

Dari keempat pernyataan di atas yang benar adalah .......

A. 1, 2, dan 3       

B. 1 dan 3            

C. 2 dan 4

D. 4 saja              

E. semua benar

Soal : 19

Gambar ini melukiskan transformator dengan efisiensi 50% dengan kumparan sekundernya dihubungkan dengan sebuah lampu L.

Besarnya hambatan listrik L adalah ........ Ω.

A. 10             D. 70

B. 30             E. 90

C. 50

 

Soal : 20

Sebuah tranformator memiliki tegangan primer sebesar 100 V dan arus primer 10 A. Jika efisiensi transformator 75%, maka energi yang hilang selama 1 menit adalah sebesar......

A.   10 KJ        

B.   15 KJ 

C.   20 KJ 

D.  25 KJ 

E.   30 KJ

Uraian :

Soal : 1

Perhatikan gambar di bawah ini.

Apabila saklar S ditutup, hitunglah beda potensial antara B dan C.

Soal : 2

Rangkaian di bawah ini memiliki impadansi minimum jika rangkaian tersebut terpasang pada tegangan bolak-balik yang memiliki frekwensi ......(dalam satuan Hz).

Soal : 3

Perhatikan gambar di bawah ini !

Penunjukan voltmeter V₁ = 200 volt dan V₂ = 120 volt, tentukan nilai hambatan R dalam satuan ohm.

 

Soal : 4

Suatu rangkaian RLC, besar hambatan  R = 100 Ω, I = 2√3 sin (200t – θ)A, V = 400√3 sin(200t) volt, dan X_C = √3.10²𝛀 . Hitunglah besar faktor daya rangkaian.

Soal : 5

Suatu rangkaian RLC dihubungkan dengan sumber tegangan V = 100√2 sin 100 t Volt. Besar hambatan murni R , induktansi diri kumparan 2 H dan rangkaian kapasitor 10 μF. Jika besar daya disipasi rangkaian adalah 6 watt, maka tentukan nilai R. (dalam satuan Ω).