ULIMORANGKIR

SMA WR SUPRATMAN 2 MEDAN

Tahun Pelajaran : 2025 / 2026

Semester : I (satu)

Kelas : XII IPA

Materi : RELATIVITAS – 7

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

Pilihan Berganda

Soal : 1

Percobaan Michelson dan Morley bertujuan membuktikan bahwa …

A. Adanya eter alam

B. Kecepatan cahaya pada semua arah sama

C. Cahaya bersifat partikel

D. Cahaya adalah gelombang elektromagnetik

E. Cahaya dapat merambat dalam ruang vakum

Soal : 2

Sebuah piring terbang bergerak ke arah X dengan laju 0,8c terhadap bumi. Dari piring terbang ditembakkan peluru ke arah X dengan laju 0,6c. Laju peluru bila diukur oleh pengamat di bumi adalah …

A. 0,780 c

B. 0,480 c

C. 0,812 c

D. 0,946 c

E. 1,000 c

Soal : 3

Sebuah peswat bergerak dengan kecepatan 0,6c terhadap bumi. Dari pesawat ditembakkan peluru dengan kecepatan 0,4c searah dengan pesawat. Kecepatan peluru terhadap pesawat adalah …

A. 1,0 c

B. 0,2 c

C. 0,8 c

D. 0,6 c

E. 0,5 c

Soal : 4

Sebuah roket ketika diam di bumi mempunyai panjang 100 meter. Roket tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8c [c = kecepatan cahaya dalam vakum]. Menurut orang di bumi panjang roket tersebut selama bergerak adalah …

A. 50 meter

B. 60 meter

C. 70 meter

D. 80 meter

E. 100 meter

Soal : 5

Sebuah pesawat ruang angkasa yang panjangnya 6 meter bergerak dengan kecepatan 2,7 x 10⁸ m.s^{– 1}. Panjang pesawat menurut pengamat yang diam di bumi adalah …

A. 1,9 meter

B. 19 meter

C. 8 meter

D. 4 meter

E. 2,6 meter

Soal : 6

Sebuah tangki kubus mempunyai volume 1 m³. Jika diamati oleh pengamat yang diam terhadap kubus. Pengamat P bergerak relatif terhadap kubus dengan kecepatan 0,8c sepanjang rusuk kubus. Volume kubus yang diamati oleh P yang bergerak adalah … m³.

A. 0,4

B. 0,5

C. 0,6

D. 0,8

E. 1,0

Soal : 7

Dua anak kembar A dan B, anak A berkelana ke antariksa dengan pesawat antariksa berkecepatan 0,8c. Setelah 12 tahun berkelana A pulang ke bumi, maka menurut B perjalanan A telah berlangsung selama …

A. 20 tahun

B. 15 tahun

C. 12 tahun

D. 10 tahun

E. 8 tahun

Soal : 8

Sebuah elektron dalam keadaan diam massanya 9,1 x 10^{– 31}kg. Dengan kecepatan berapa massa elektron akan menjadi dua kali lipat.

Soal : 9

Laju sebuah elektron yang massanya 10 kali massa diamnya adalah …

A. 2,00 x 10⁸ m/det

B. 2,98 x 10⁸ m/det

C. 4,00 x 10⁸ m/det

D. 2,98 x 10⁹ m/det

E. 3,00 x 10⁹ m/det

Soal : 10

Sebuah benda mempunyai massa diam 2 kg. Bila bergerak dengan kecepatan 0,6c maka massanya akan menjadi …

A. 1,2 kg

B. 1,5 kg

C. 2,0 kg

D. 2,5 kg

E. 2,6 kg

Soal : 11

Setiap detik di Matahari terjadi perubahan 4 x 10⁹ kg materi menjadi energi radiasi. Bila laju cahaya dalam vakum adalah 3 x 10¹⁰ cm/detik. Daya yang dipancarkan oleh Matahari adalah …

A. 3,6 x 10³⁰ watt

B. 5,0 x 10¹⁰ watt

C. 1,2 x 10¹⁸ watt

D. 3,6 x 10²⁶ watt

E. 4,8 x 10²⁷ watt

Soal : 12

Daya yang dipancarkan Matahari ke Bumi adalah 1,5 x 10¹⁶ watt. Massa materi yang diproses di Matahari untuk menyinari Bumi dalam satu hari adalah … (c = 3 x 10⁸ m/det)

A. 43 200 kg

B. 62 300 kg

C. 84 500 kg

D. 38 600 kg

E. 14 400 kg

Soal : 13

Sebuah baut mempunyai massa diam m₀ bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya sehingga massanya menjadi 5/4 kali massa diamnya. Jika kecepatan cahaya c, maka energi kinetis benda itu adalah … m_oc².

A. 0,25

B. 0,50

C. 1,00

D. 1,25

E. 1,50

Soal : 14

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

A. 5/13 c

B. 5/12 c

C. 7/12 c

D. 7/13 c

E. 12/13 c

Soal : 15

Postulat Einstein adalah …

(1) Massa benda tidak konstan

(2) Waktu diam dan waktu bergerak tidak sama

(3) Panjang diam dan panjang bergerak tidak sama

(4) Kecepatan cahaya dalam vakum yang dipancarkan oleh sumber diam dan

sumber bergerak adalah sama

Pernyataan yang benar adalah …

A. (1), (2), dan (3) benar

B. (1) dan (3) benar

C. (2) dan (4) benar

D. (4) benar

E. Semuanya benar

Selamat datang di blog saya, pada kesempatan kali ini saya akan berbagi soal dan pembahasan yang diminta untuk dijawab.

Soal : 1

Perhatikan gambar berikut,

Koordinat titik berat benda bidang homogen adalah (3/2 ; 1) m. Luas benda itu adalah … m².

A. 4,0

B. 5,0

C. 5,6

D. 6,0

E. A, B, C, D salah

Pembahasan

Langkah pertama, anda perhatikan gambar berikut.

Tinjau benda I

Panjang, p₁ = a meter

Lebar, L₁ = 1 meter

Luas bidang I

ó A₁ = p₁ x L₁

ó A₁ = (a) x (1)

ó A₁ = (a) m².

Kesetimbangan benda I (x₁,y₁)

ó x₁ = 1 + (a/2)

ó y₁ = ½

Tinjau benda II

Panjang, p₂ = (1+b) meter

Lebar, L₂ = 1 meter

Luas bidang II

ó A₂ = p₂ x L₂

ó A₂ = (1+b) x 1

ó A₂ = (1+b) m².

Kesetimbangan benda II (x₂,y₂)

ó x₂ = ½

ó y₂ = (1+b)/2

Kesetimbangan sistem (x₀,y₀) sesuai data soal (3/2 ; 1).

Langkah kedua,

Menghitung kesetimbangan benda.

Untuk sumbu – x, x₀ :

Untuk sumbu – y, y₀ :

Persamaan (2) kita rubah sedikit menjadi bentuk a = b² – 1.

Kita substitusikan pers (2) ke pers (1), sehingga :

ó a² – a – 2b – 2 = 0

ó a² – (b² – 1) – 2b – 2 = 0

ó a² – b² – 2b + 1– 2 = 0

ó a² – b² – 2b – 1 = 0

ó a² – (b² + 2b + 1) = 0

ó a² – (b + 1)² = 0

ó a² = (b + 1)²

ó a = b + 1 … (3)

Kita masukkan nilai a = b + 1 ke salah satu persamaan (1) atau (2).

ó a = b² – 1

ó (b + 1) = b² – 1

ó 2 = b² – b

ó 2 = b(b – 1)

ó b₁ = 2 meter

ó b₂ = 3 (TM)

Untuk menentukan nilai a, kita substitusikan nilai b₁ = 2.

ó a = b² – 1

ó a = (2)² – 1

ó a = 3 meter

Maka luas kedua bidang, A_Tot :

Luas daerah I (A₁),

ó A₁ = p₁ x L₁

ó A₁ = (a) x 1

ó A₁ = (3) x 1

ó A₁ = 3 m².

Luas daerah II (A₂)

ó A₂ = p₂ x L₂

ó A₂ = (1+b) x 1

ó A₂ = (1 + 2) x 1

ó A₂ = 3 m².

Maka luas total, A_Tot :

ó A_Tot = A₁ + A₂

ó A_Tot = (3+3)m².

ó A_Tot = 6 m².

Soal : 2

Sebuah batang yang panjangnya L dan massanya m dapat berotasi dengan bebas pada pada suatu bidang vertikal terhadap ujung A seperti pada gambar.

Batang mula – mula diam pada posisi horizontal dan kemudian dilepaskan. Pada saat batang membentuk sudut θ dengan vertikal, besar kecepatan sudutnya adalah …