23. teori relativitas
DESCRIPTION
Soal fisika : Teori RelativitasTRANSCRIPT
PAGE 435FISIKA INTI
TEORI RELATIVITAS1. Periode suatu pendulum di muka bumi besarnya 3,0 detik. Bila pendulum tersebut diamati oleh seseorang yang bergerak relative terhadap bumi dengan kecepatan 0,95c (c=kecepatan cahaya), maka periode pendulum tersebut dalam detik menjadi detik
A. 0,5
B. 1,5
C. 9,5
D. 15
E. 300
Jawab : C
2. Perbandingan dilatasi waktu untuk sistim yang bergerak pada kecepatan (c=kecepatan rambat cahaya) dengan sistim yang bergerak dengan kecepatan adalah .
A. 1 : 2
B.
C. D. 2 : 3E. 3 : 2
Jawab : C
3. Perbandingan dilatasi waktu untuk sistim yang bergerak pada kecepatan 0,8c (c = cepat rambat cahaya) dengan sistim bergerak dengan kecepatan 0,6c adalah
A. 3 : 4
B. 4 : 3
C. 9 : 2
D. 9 : 16E. 16 : 9
Jawab : B
4. Menurut pengamat di sebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya dari arah yang berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang kecepatannya 0,50c (c = cepat rambat cahaya) dan pesawat B yang kecepatannya 0,40c. Menurut pilot pesawat A besar kecepatan pesawat B adalah .
A. 0,10c
B. 0,25cC. 0,40cD. 0,75cE. 0,90c
Jawab : D
5. Sebuah roket bergerak dengan kecepatan 0,8c. Apabila dilihat oleh pengamat yang diam, panjang roket itu akan menyusut sebesar .
A. 20%
B. 36%C. 40%D. 60%E. 80%
Jawab : C
6. Seorang astronot mengamat sebuah pesawat angkasa yang berada dalam keadaan diam relative terhadapnya mempunyai penampang berbentuk lingkaran dengan jari-jari R. Apabila kemudian pesawat angkasa tersebut bergerak mendekati astronot dengan kelajuan relative 0,8c, maka penumpang akan tampak berbentuk
A. lingkaran dengan jejari R
Jawab : B
Pada kontraksi panjang untuk , maka jejari yang searah dengan kecepatan pesawat akan berubah sedangkan jejari arah lain tidak mengalami perubahan sehingga bentuk lingkaran akan menjadi berbentuk oval dengan diameter kecil > R dan diameter besar = 2R. Dan karena arah gerakan pesawat tidak diketahui terhadap jari-jari lingkaran, maka jawaban yang paling mungkin adalah jejari R tidak berubah
7. Besarnya kecepatan gerak sepotong mistar (panjang 2 m) agar panjangnya teramati sebesar 1 m dari laboratorium adalah
A. 0,5c
B.
C.
D.
E.
Jawab : B
8. Sebuah tangki berbentuk kubus mempunyai volume 1m3 bila diamati oleh pengamat diam terhadap kubus itu. Apabila pengamat bergerak relative terhadap kubus dengan dengan kecepatan 0,8c, panjang rusuk kubus yang teramati m3A. 0,2
B. 0,4
C. 0,5
D. 0,6
E. 0,8
Diketahui : Kontraksi terhadap salah satu rusuk atau terjadi kontraksi panjang
9. Sebuah benda yang berkecepatan 0,6c memiliki energi total (. Jika c adalah kecepatan rambat cahaya, maka saat benda tersebut kecepatan 0,8c, energi total menjadi .
A.
D.
B.
E.
C.
Jawab : A
10. Jika c adalah kelajuan cahaya di udara, maka agar massa benda menjadi 125 persenya massa diamnya, benda harus digerakkan pada kelajuan
A. 1,25c
B. 1c
C. 0,8c
D. 0,6c
E. 0,5c
Jawab : D
11. Menurut Einstein, sebuah benda dengan massa diam itu dengan energi , dengan c adalah kecepatan rambat cahaya di dalam hampa. Apabila benda bergerak dengan kecepatan v, maka energi total benda setara dengan
1.
3.
2.
4.
Jawab: (4) D>>>>>>
12. Bila kelajuan partikel 0,6c, maka perbandingan massa relativistic partikel itu terhadap massa diamnya adalah
A. 5 : 3
B. 25 : 9C. 5 : 4
D. 25 : 4E. 8 : 5
Jawab : C
13. Sebuah electron yang mempunyai massa diam dengan kecepatan 0,6c, maka energi kinetiknya adalah
A. 0,25
B. 0,36
C. 1
D. 1,80
E. 2,80
Jawab : A
14. Suatu partikel bertenaga rehat sedang bergerak dengan tenaga kinetic Ek dan kecepatan v sedemikian rupa hingga . untuk partikel besarnya
A. 2
B. 4
C. 6,1
D. 9
E. 12,3
Jawab : C
15. Agar energi kinetic benda bernilai 25% energi diamnya dan c adalah kecepatan rambat cahaya dalam ruang hampa, maka benda harus bergerak dengan kelajuan
A.
B.
C.
D.
E.
Jawab : C
16. Sebuah energi diamnya , energi totalnya . Maka apabila c adalah kelajuan cahaya dalam ruang hampa
(1) kelajuan electron
(2) momentum linier electron
(3) energi elektronnya
(4) beda potensial yang diperlukan untuk mempercepatnya dari keadaan diam adalah
Jawab : 1,2,3,4 (E)
17. Positron dan electron dapat dihasilkan suatu foton berenergi hf, dengan h tetapan planck dan f adalah frekuensi foton. Bila positron dan electron mempunyai massa yang sama besar (yaitu m) dan c adalah kejaluan cahaya dalam vakum, maka besar energi kinetic total positron dan electron pada saat proses pembentukannya mereka adalah
A. 2hf
B.
C. D.
E. hf
Diketahui :
Positron dan elektron adalah foton
= massa elektron = m
= massa positron = m
c = laju cahaya
18. Sebuah pesawat antariksa bergerak secara relativistic dan pada suatu saat energi kinetiknya adalah kali energi diamnya. Kelajuan pesawat pada saat itu adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Jawab : A
19. Jari-jari lintasan gerak proton di dalam sebuah magnet sinklotron proton adalah 120 m. Jika energi proton sebesar , maka induksi medan magnetic yang diperlukan T
A. 0,02
B. 0,28
C. 1,20
D. 1,60
E. 2,50
Jawab : B
20. Setiap detiknya di matahari terjadi perubahan materi. Bila kelajuan cahaya dalam vakum adalah . Daya yang dipancarkan oleh matahari adalah watt
A. B.
C. D.
E.
Jawab : D
21. Salah satu postulat Einstein dari teori relativitas adalah
A. hukum-hukum Newton tetap berlaku untuk benda yang mempunyai kecepatan mendekati kecepatan cahaya
B. kecepatan benda dapat lebih besar dari kecepatan cahaya
C. kecepatn benda besarnya mutlak tidak tergantung pada pengamatnya
D. kecepatan cahaya mutlak tidak tergantung pada pengamatnya
E. kecepatan benda menetukan besarnya massa benda
Jawab : D
Postulat Einstein
kecepatan suatu benda merupa kan kecepatan relatif terhadap benda lain
dan kecepatan cahaya adalah sama ke segala arah dan tidak tergantung pada pengamat
22. Dua benda bergerak dengan kecepatan masing-masing dan , arah berlawanan. Bila c adalah kecepatan cahaya, maka kecepatan benda pertama terhadap benda kedua sebesar cA. 0,125
B. 0,250C. 0,500D. 0,666E. 0,75
Jawab : D
23. Jika c adalah laju rambat cahaya di udara, maka agar massa benda menjadi 125 persen massa diamnya, benda harus bergerak pada kecepatan c
A. 1,25
B. 1
C. 0,8
D. 0,6
E. 1,5
Jawab : D
24. Percobaan Michelson dan Morley bertujuan membuktikan
A. adanya eter alam
B. kecepatan cahaya semua arah adalah sama
C. cahaya bersifat partikel
D. cahaya adalah gelombang elektromegnetik
E. cahaya dapat merambat dalam ruang vakum
Jawab : B
Postulat Michelson dan Morley
eter di dalam alam tidak ada dan kecepatan cahaya sama dalam segala arah, tidak tergantung dari gerak bumi
25. Salah satu postulat Einstein adalah .
A. selang waktu pengamat yang diam dan selang waktu pengamat yang bergerak tidak sama
B. panjang benda disaat diam dan panjang benda disaat bergerak tidak sama
C. kecepatan cahaya dalam vakum, sama untuk semua pengamat baik diam maupun bergerak
D. semua gerakan benda di atas permukaan bumi mempunyai kecepatan mutlak
E. massa benda di saat diam dan benda di saat bergerak tidak sama
Jawab : C (lihat penjelasan no. 21)26. Sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan 0,6c terhadap bumi. Dari pesawat ditembakkan peluru dengan kecepatan 0,4c searah dengan pesawat. Kecepatan peluru terhadap pesawat adalah cA. 1
B. 0,8
C. 0,6
D. 0,5
E. 0,2
Jawab : B
27. Sebuah benda dalam keadaan diam panjangnya , kemudian digerakkan dengan kecepatan v (mendekati kecepatan cahaya). Pannjang benda menurut pengamat diam yang berada sejajar dengan panjang benda adalah
A.
C.
E.
B.
D.
Jawab : A (Lihat persamaan kontraksi panjang)28. Sebuah pesawat ruang angkasa yang panjangnya 6 m bergerak dengan kecepatan . Pannjangnya pesawat menurut pengamat yang diam di bumi adalah m
A. 1,9
B. 2,6
C. 4
D. 8
E. 19
Jawab : B
29. Pesawat bergerak dengan kecepatan v , ternyata panjang pesawat menjadi 0,8 kali panjang diamnya. Jika c adalah kelajuan cahaya dalam vakum, maka kecepatan pesawat adalah cA. 0,4
B. 0,5
C. 0,6
D. 0,7
E. 0,8
Jawab : C
30. Sebuah pesawat angkasa diukur panjangnya 100 m ketika berada dalam keadaan diam terhadap seorang pengamat. Jika pesawat tersebut terbang terhadap pengamat dengan kecepatan 0,75c, maka panjang pesawat yang bergerak menurut pengamat yang diam di bumi adalah m
A. 20
B. 30
C. 55
D. 66
E. 19Jawab : D
31. Kecepatan roket pada waktu panjangnya memendek 1% adalah c
A. 0,112
B. 0,211C. 0,121D. 0,141E. 1
Jawab : D
32. Dua anak kembar A dan B. A berkelana ke antariksa dengan pesawat antariksa dengan kecepatan 0,8c. Setelah 12 tahun berkelana A pulang ke bumi. Menurut B perjalanan A telah berlangsung selama tahun
A. 20
B. 15
C. 12
D. 10
E. 8
Jawab : A
33. Periode suatu pendulum di muka bumi besarnya 3,0 detik. Bila pendulum tersebut diamati oleh seseorang pengamat yang sedang bergerak relative terhadap bumi dengan kecepatan 0,95c dengan c adalah kecepatan cahaya, maka periode pendulum tersebut dalam detik menjadi
A. 0,5
B. 1,5
C. 9,6
D. 15
E. 300
Jawab : C
34. Perbandingan dilatasi waktu untuk sistim yang bergerak dengan kecepatan 0,8c dengan sistim yang bergerak pada kecepatan 0,6c adalah
A. 3 : 4
C. 9 : 2
E. 16 : 9
B. 4 : 3
D. 9 : 16
Jawab : B
35. Sebuah benda mempunyai massa diam 2 kg. Bila benda bergerak dengan kecepatan 0,6c, maka massanya akan menjadi kg
A. 2,6
B. 2,5
C. 2
D. 1,6
E. 1,2
Jawab :
36. Laju sebuah electron yang massanya 10 kali massa diamnya adalah m/s
A.
C.
E.
B.
D.
Jawab : B
37. Massa benda yang bergerak dengan kecepatan 0,6c (c = kelajuan cahaya) akan berubah menjadi n kali massa diamnya, maka n adalah
A. 0,8
B. 1,25
C.
D.
E. 3
Jawab : B
38. Bila massa diam sebuah partikel dan massa itu bergerak dengan kelajuan 0,8c, maka perbandingan massa diamnya terhadap massa bergeraknya
A. 4 : 5
B. 3 : 5
C. 5 : 6
D. 5 : 4E. 5 : 3
Jawab : B
39. Massa diam suatu benda dan massa bergeraknya m. Apabila benda itu bergerak dengan kecepatan 0,6c, maka hubungan dan m adalah
A.
C.
E.
B.
D.
Jawab : B
40. Energi kinetic partikel yang massa diamnya dan massa itu bergerak dengan kelajuan 0,8c adalah
A.
C.
E.
B.
D.
Jawab :
41. Sebuah roket bergerak dengan kecepatan 0,8c. Apabila dilihat oleh pengamat yang diam, panjang roket itu akan tampak menyusut sebesar
A. 20%
B. 30%C. 40%D. 60%E. 64%
Jawab : C
42. Partikel bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya. Jika energi kinetiknya sama dengan energi diamnya, maka kecepatan partikel itu adalah
A. c
B. 0,87cC. 0,7c
D. 0,5c
E. 0,25c
Jawab : A
43. Agar energi kinetic benda bernilai 25% energi diamnya dan c adalah kelajuan cahaya dalam ruang hampa, maka benda harus bergerak dengan kelajuan
A.
B.
C.
D.
E.
Jawab : C
44. Pada pemetaan lahan kompleks berbentuk persegi panjang dengan panjang 4,0 km dan lebar 2,5 km. Luas lahan bila diukur dari udara dengan kecepatan pesawat pengukur 0,6c (searah panjang lahan) adalah km2A. 8,0
B. 12,5
C. 15
D. 16,6
E. 17,5
Jawab : A
Diketahui : terjadi kontraksi panjang pada luas pemetaan
45. Sebuah partikel brgerak dengan laju , (c = kelajuan cahaya, Ek = energi kinetic dan = energi diam), maka berlaku
A.
D.
B.
E.
C.
Jawab : C
46. Sebuah baut mempunyai massa diam bergerak dengan kecepatan cahaya sehingga massanya menjadi x massa diamnya. Jika kecepatan cahaya c, maka energi kinetic benda itu adalah
A. 0,25
B. 0,5
C. 1
D. 1,25
E. 1,5
Jawab : A
47. Sebuah pesawat antariksa bergerak secara relativistic dan pada suatu saat energi kinetiknya adalah kali energi diamnya. Laju pesawat pada saat itu adalah
A.
B.
C.
D.
E.
Jawab : A
48. Dari besaran-besaran berikut ini, yang harganya selalu sama untuk semua kerangka acuan pengamatan adalah
A. kecepatan benda
D. massa benda
B. kelajuan benda
E. kecepatan cahaya
C. panjang benda
Jawab : E (lihat penjelasan Michelson, Morley dan Einstein)
49. Laju dari benda bergerak supaya massanya dua kali massa diamnya adalah
A.
B. c
C. 2c
D.
E.
Jawab : E
50. Sebuah benda dengan massa diam , bergerak dengan kecepatan 0,6c, dimana c adalah kecepatan cahaya diruang hampa. Berarti presentase pertambahan massa benda yang bergerak tersebut adalah
A. 8%
B. 10%C. 25%D. 75%E. 125%
Jawab : C
51. Pesawat antariksa bergerak dengan kecepatan 0,4c terhadap bumi. Dari pesawat ditembakkan peluru dengan kecepatan 0,6c searah pesawat. Kecepatan peluru terhadap pesawat adalah
A. B. C. D. E. c
Jawab : A
52. Pada saat bergerak panjang sebuah pesawat menjadi setengah dari panjang pesawat itu dalam keadaan diam. Jika c adalah cepat rambat cahaya, maka kecepatan pesawat itu relative terhadap pengamat yang diam adalah c
A. B. C. D. E.
Jawab : C
53. Benda digerakan sampai mencapai kecepatan 0,6c, jika c adalah cepat rambat cahaya di ruang hampa, maka prosentase pertambahan massa adalah
A. 167% B. 125% C. 100% D. 67% E. 25%
Jawab : E
54. Pesawat bergerak dengan kecepatan v, ternyata panjang pesawat menjadi 0,8 kali panjang diamnya. Jika c adalah kecepatan cahaya, maka kecepatan pesawat adalah c
A. 0,4
B. 0,5 C. 0,6 D. 0,7 E. 0,8
Jawab : C
55. Sebuah benda bermassa 100 kg kg dibumi, jika benda ditempatkan didalam roket yang meluncur dengan kelajuan 0,6c. Massa benda menjadi kg
A. 150
B. 125 C. 100 D. 75 E. 50
Jawab : B
56. Sebuah roket ketika diam di bumi mempunyai panjang 100 m. Roket tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c : kecepatan cahaya dalam vakum). Menurut orang dibumi, panjang roket tersebut selama bergerak adalah m
A. 50
B. 60 C. 70 D. 80 E. 100
Jawab : B
57. Jarak dua kota di bumi adalah 800 km. Berapakah jarak kedua kota tersebut bila diukur dari sebuah pesawat antariksa yang terbang dengan kelajuan 0,6c searah kedua kota ? (dalam km)
A. 640
B. 600 C. 560 D. 480 E. 420 Jawab : A
58. Sebuah elektron bergerak dengan kecepatan 0,6c. Jika massa elektron dan laju cahaya 3x108 m/s2 Maka energi kinetik elektron adalah
A. 2,05x10-14 J C. 2,05x10-16 J E. 2,05x10-23 J
B. 2,05x10-15 J D. 2,05x10-20 J
Jawab : A
59. Jika laju cahaya diudara adalah c, maka agar massa benda menjadi 125% dari massa diam, benda harus digerakkan dengan kecepatan
A. 1,28c B. c C. 0,8c D. 0,6c D. 1,5c
Jawab : D
60. Sebuah electron bergerak dengan kecepatan , pernyataan yang benar adalah
1. Massa bergeraknya 12/11 kali massa diamnya
2. Massa totalnya 12/11 kali massa diamnya
3. Energi kinetiknya 1/11 kali energi diamnya
4. Eenergi totalnya 1/11 kali energi diamnya Jawab : 1,2 dan 3
61. Sebuah pesawat ruang angkasa bergerak dengan kecepatan 0,6c. Perbandingan antara energi kinetic pesawat dengan energi diam pesawat adalah :
A. (1/4) B. (1/2) C. 1 D. 2 E. 4
Jawab : A
==========================================Soal dan Pembahasan Fisika
_1296153034.unknown
_1331990088.unknown
_1332129480.unknown
_1332285639.unknown
_1332296793.unknown
_1332297179.unknown
_1332297310.unknown
_1332297551.unknown
_1332297687.unknown
_1332297803.unknown
_1332297633.unknown
_1332297500.unknown
_1332297248.unknown
_1332296954.unknown
_1332297125.unknown
_1332296888.unknown
_1332286551.unknown
_1332296425.unknown
_1332296545.unknown
_1332286651.unknown
_1332286705.unknown
_1332286310.unknown
_1332286411.unknown
_1332285858.unknown
_1332284569.unknown
_1332284918.unknown
_1332285240.unknown
_1332285324.unknown
_1332285001.unknown
_1332284726.unknown
_1332284803.unknown
_1332284602.unknown
_1332130053.unknown
_1332130143.unknown
_1332130247.unknown
_1332130081.unknown
_1332129701.unknown
_1332129946.unknown
_1332129564.unknown
_1331991755.unknown
_1331991970.unknown
_1332128593.unknown
_1332128804.unknown
_1331992399.unknown
_1331991790.unknown
_1331991863.unknown
_1331991768.unknown
_1331991088.unknown
_1331991477.unknown
_1331991631.unknown
_1331991343.unknown
_1331990410.unknown
_1331990955.unknown
_1331990240.unknown
_1296327552.unknown
_1296498018.unknown
_1331989749.unknown
_1331989971.unknown
_1331989994.unknown
_1331989850.unknown
_1296501356.unknown
_1296505596.unknown
_1296505729.unknown
_1331989481.unknown
_1331989618.unknown
_1296506953.unknown
_1296507341.unknown
_1331989405.unknown
_1296507316.unknown
_1296505748.unknown
_1296505690.unknown
_1296505707.unknown
_1296505662.unknown
_1296502161.unknown
_1296502261.unknown
_1296502103.unknown
_1296500946.unknown
_1296501173.unknown
_1296501317.unknown
_1296501347.unknown
_1296501280.unknown
_1296501007.unknown
_1296498068.unknown
_1296498086.unknown
_1296498041.unknown
_1296335847.unknown
_1296336131.unknown
_1296336299.unknown
_1296497955.unknown
_1296336175.unknown
_1296336077.unknown
_1296336108.unknown
_1296335869.unknown
_1296335734.unknown
_1296335762.unknown
_1296335785.unknown
_1296327958.unknown
_1296327980.unknown
_1296328899.unknown
_1296327677.unknown
_1296235670.unknown
_1296236083.unknown
_1296327482.unknown
_1296327522.unknown
_1296327457.unknown
_1296235909.unknown
_1296235936.unknown
_1296235854.unknown
_1296235799.unknown
_1296196366.unknown
_1296223981.unknown
_1296235491.unknown
_1296223961.unknown
_1296196244.unknown
_1296196336.unknown
_1296164607.unknown
_1295982716.unknown
_1295984869.unknown
_1295985866.unknown
_1295987887.unknown
_1295988817.unknown
_1295989015.unknown
_1296152937.unknown
_1295989013.unknown
_1295989014.unknown
_1295988886.unknown
_1295988222.unknown
_1295988747.unknown
_1295988199.unknown
_1295987687.unknown
_1295987849.unknown
_1295987862.unknown
_1295987848.unknown
_1295986958.unknown
_1295987631.unknown
_1295986937.unknown
_1295985314.unknown
_1295985683.unknown
_1295985796.unknown
_1295985415.unknown
_1295984933.unknown
_1295985253.unknown
_1295984911.unknown
_1295984314.unknown
_1295984820.unknown
_1295984849.unknown
_1295984339.unknown
_1295983637.unknown
_1295984209.unknown
_1295982785.unknown
_1295981432.unknown
_1295981829.unknown
_1295982599.unknown
_1295982695.unknown
_1295982395.unknown
_1295981860.unknown
_1295982306.unknown
_1295981716.unknown
_1295981803.unknown
_1295981678.unknown
_1295978745.unknown
_1295980897.unknown
_1295980939.unknown
_1295980785.unknown
_1295980808.unknown
_1203663505.unknown
_1295978601.unknown
_1295978681.unknown
_1203663539.unknown
_1212947581.unknown
_1295978485.unknown
_1212438772.unknown
_1203663522.unknown
_1200933802.unknown
_1200933896.unknown
_1203663477.unknown
_1200933839.unknown
_1200933762.unknown
_1200933774.unknown