relatif

RPP RELATIVITAS EINSTEIN FISIKA KELAS XII TAHUN PELAJARAN 2010-2011 1

RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN(RPP)

Sekolah : SMA Negeri 16 Surabaya

Mata Pelajaran : Fisika

Kelas / Semester : XII IA / 2 (Dua)

Alokasi Waktu : 4 x 45 Menit ( 4 Jam Pelajaran )

Standar Kompetensi: 9. Menganalisis keterkaitan antara berbagai besaran fisis pada gejala

kuantum dan menerapkan batas-batas berlakunya relativitas Einstein

dalam paradigma fisika modern.

Kompetensi Dasar : 9.1.3 Memformulasikan teori relativitas khusus untuk waktu, panjang dan

massa, serta kesetaraan massa dengan energi yang diterapkan dalam

teknologi.

Indikator:

1. Memformulasikan relativitas khusus untuk massa, panjang, dan waktu.

2. Menganalisis relativitas panjang, waktu, massa, energi dan momentum,

3. Mendeskripsikan penerapan kesetaraan massa dan energi pada teknologi nuklir

I. Tujuan Pembelajaran :

Siswa dapat

1. Menjelaskan percobaan Michelsen-Morley untuk membuktikan ada-tidaknya eter.

2. Menjelaskan syarat terjadinya transformasi Galileo

3. Menjelaskan postulat Einstein.

4. Menjelaskan pengertian kontraksi Lorenz.

5. Menjelaskan relativitas kecepatan, dilatasi waktu, panjang, massa, momentum, energi

6. Menghitung besaran-besaran kecepatan, panjang, waktu, massa, momentum dan energi

II. Materi Ajar :

• Percobaan Michelson-Morley• Transformasi Galileo, Lorenz• Relativitas kecepatan,• Relativitas panjang• Relativitas waktu• Relativitas massa• Relativitas momentum• Relativitas energi

III.Metoda Pembelajaran :

• Ceramah bervariasi

• Pemberian Tugas

• Diskusi kelas

• Diskusi Kelompok


IV. langkah-langkah Pembelajaran :

PERTEMUAN PERTAMA ( 2 Jam Pelajaran )

A. Kegiatan awal : (10 menit )

1. Motivasi / Apersepsi

- Bagaimana menurut mu bila kecepatan suatu benda dipercepat , apakah akan

melebihi kecepatan cahaya ?

- Coba jelaskan konsep relativitas menurut mu ?

2. Prasyarat Pengetahuan

-. Tuliskan rumus kecepatan ?

B. Kegiatan Inti : (70 Menit)

• Siswa berkelompok mendiskusikan tentang percobaan Michelson-Morley

transformasi Galileo dan tarnsformasi Lrentz.

• Ketua kelompok diskusi mempresentasikan hasil percobaan Michelson-Morley,

Transformasi Galileo dan Lorenz.

• Siswa bersama guru mendiskusikan tentang postulas Einstein

• Siswa bersama guru mendiskusikan tentang relativitas kecepatan, panjang, dan

waktu .

• Siswa bersama guru mendiskusikan tentang rumus relativitas kecepatan, panjang,

dan waktu.

• Guru memberikan bebeapa contoh soal tentang relativitas kecepatan , panjang, dan

waktu

• Seluruh siswa melatih soal-soal tentang relativitas kecepatan, panjang, dan waktu.

.

C. Kegiatan Akhir : (10 Menit)

§ Menyimpulkan Materi Pelajaran

§ Memberi tugas menyelesaikan soal-soal pada siswa untuk diselesaikan dirumah dari

buku masing-masing siswa.

PERTEMUAN KEDUA ( 2 Jam Pelajaran )

A. Kegiatan awal : (10 menit )

1. Motivasi / Apersepsi

- Jika kecepatan bergerak jauh lebih kecel dari kecepatan cahaya, apakah akan

terjadi dilatasi waktu ?

2. Prasyarat Pengetahuan

- Tuliskan rumus Relativitas kecepatan ?

-. Tuliskan rumus energi kinetic ?


B. Kegiatan Inti : (70 Menit)

• Siswa bersama guru mendiskusikan tentang telativitas momentum

• Siswa mendiskusi tentang peristiwa kesetaraan antara massa dan energi

• Siswa bersama guru mendiskusikan tentang Rumus relativitas massa, momentum

dan energi

• Guru memberi contoh soal relativitas massa, momentum dan energi.

• Siswa menyelesaikan soal-soal tentang relativitas massa, momentum dan energi

C. Kegiatan Akhir : (10 Menit)

§ Menyimpulkan Materi Pelajaran

§ Memberi tugas menyelesaikan soal-soal pada siswa untuk diselesaikan dirumah dari

buku masing-masing siswa.

V. Alat / Bahan/ Sumber Belajar :

a. Alat /Media pembelajaran :

- Multimedia, computer, LCD

- Flash Dish Bahan Presentasi, Papan tulis, Lembar permasalahan

b. Sumber :

- Buku Fisika Kelas XII (Buku Panduan Fisika)

- Sumber lain yang relevan

VI. Penilaian :

a. Bentuk Tes : Pertanyaan lisan, tes tertulis

b. Penilaian Proses :

- Penilaian proses belajar mengajar

- Penilaian hasil belajar

c. Penilaian Unjuk Kerja :

- Siswa sering bertanya

- Siswa mengeluarkan pendapat

- Siswa aktif bekerjasama

d. Lembar Pengamatan :

- Keaktifan Siswa

- Disiplin

- Bekerja Sama

e. Kriterian Penilaian : Proses Belajar MengajaSkor

Menjawab Pertanyaan Bertanya Berdiskusi KerjasamaNo

Nama

Siswa Tidak

Pernah

Jarang sering Tidak

Pernah

Jarang Sering Tidak

Pernah

Jarang Sering Tidak

Pernah

Jarang Sering

0 3 5 0 3 5 0 3 5 0 3 5


f. Instrumen

- Tes PG

1. Percobaan Michelson dan Morley bertujuan membuktikan bahwa . . . .a. Ada eter dialamb. Kecepatan cahaya pada semua arah samac. Cahaya bersifat partikel.d. Cahaya adalah gelombang elektromanetike. Cahaya dapat merambat dalam ruang hampa

2. Salah satu postulat Einstein dalam teori relativitas adalah ……a. Hukum-hukum Newton tetap berlaku untuk benda yang mermpunyai kecepatan mendekati

kecepatan cahaya.b. Kecepatan benda dapat lebih besar dari kecepatan cahayac. Kecepatan benda besarnya mutlak tidak tergantung pada pengamatnya.d. Kecepatan cahaya besarnya mutlak tidak tergantung pada pengamatnya.e. Kecepatan benda menentukan besarnya massa benda

3. Suatu kejadian dalam kerangka acuan S terjadi pada x = 20 m, y = 12 m, z = 8 m dan waktu t = 2sekon. Kerangka acuan SÁ bergerak relatif ter hadap S dengan kelajuan 4 m/s sepanjang sumbu x -xÁ. Titik awal berimpit pada saat t = tÁ = 0. Maka koordinat x Á, y Á , z Á dan tÁ adalaha. ( 20, 12, 8 ) m dan 4 sekonb. ( 12, 4 , 0 ) m dan 2 sekonc. ( 12, 12, 8 ) m dan 2 sekond. ( 12 , 12, 8) m dan 0 sekone. ( 12, 4 , 0 ) m dan 0 sekon

4. Dua roket saling bergerak mendekati, masing-masing dengan kelajuan sama terhadap bumi yaitu 3/5c ( c = kelajuan cahaya ) Maka kelajuan relatif roket yang satu terhadap yang lainnya adalah …..

a. 4/5 c b. 6/5 c c. 12/13 cd. 4/5 c e. 3/5 c

5. Sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan 0,6 c terhadap bumi. Dari Pesawat ditembakkan pelurudengan kecepatan 0,4 c searah dengan pesawat. Kecepatan peluru terhadap bumi adalah. . . .a. C d. 0, 6b. 0,2 c e. 0,5 cc. 0,8 c

6. Sebuah roket ketika diam dibumi mempunyai panjang 100 m. Roket tersebut bergerak dengankecepatan 0,8 c ( c= kecepatan cahaya), maka menurut orang dibumi panjang roket tersebut selamabergerak adalah . . . .a. 50 m d. 80 mb. 60 m e. 100 mc. 70 m

7. Pada saat bergerak panjang sebuah pesawat menjadi ½ dari panjang pesawat itu dalam keadaandiam. Jika c = kecepatan cahaya , maka kecepatan pesawat itu relatif terhadap pengamat yang diamadalah . . . .

a.21 c d. c

43

b.21 c 2 e. c

34

c.21 c 3


8. Menurut teori relativitas, benda yang bergerak panjangnya . . . .a. tetap dan massanya tetapb. tetap dan massanya berubahc. berkurang dan massanya bertambahd. berkurang dan massanya berkurange. bertambah dan massanya berkurang.

9. Kecepatan benda yang mempunyai energi kinetik sama dengan energi diamnya adalah. . .a. 0,85 c d. ½ cb. 0,75 c e. ¼ cc. 0,60 c

10. Laju sebuah elektron yang massanya 10 kali massa diamnya adalah . . . .a. 2 x 103 m/sb. 2,98 x 108 m/sc. 4 x 108 m/sd. 2,98 x 109 m/se. 3 x 109 m/s

11. Sebuah benda mempunyai kecepatan 0,8 c . Jika massa benda adalah m dan kecepatan cahaya diruang hampa adalah C, momentum benda adalah . . . .a. 1,33 mc d. 0,80 mcb. 0,95 mc e. 0,75 mcc. 0,85 mc

12. Hubungan antara energi dan massa dituliskan dalam rumus E = mc2. Rumus ini dikemukakan oleh .. . .a. Plack d. Thomsonb. Rutherford e. Einsteinc. Compton

13. Massa sebuah bom 20 kg. Setelah meledak massa sisa-sisa ledakan bom 18 kg. Tenaga yangdihasilkan bom adalah . . . .a. 18 x 1016 J d. 180 x 1016 Jb. 18 x 1017 J e. 1,8 Jc. 180 J

14. Partikel B bergerak terhadap partikel A dengan kecepatan 0,8 c kekanan . partikel C bergerakterhadap partikel B dengan kecepatan 0,6 c kekanan ( c = kecepatan cahaya ). Kecepatan partikel Cterhadap A berturut-turut berdasarkan mekanika Newton dan mekanika relativistik Einstein adalaha. 1,4 c ; cb. 0,2 c ; 1,4 cc. 1,4 c ; 0,95cd. 0,48c ; 0,2ce. 1,4c ; 0,48c

15. Sebuah roket ketika berada di bumi panjangnya 100 m. Roket tersebut dilepaskan ke udara dengankelajuan 0,8 c, maka menurut pangamat di bumi panjangnya menjadi…..a. tetap 100 m d. 60 mb. 80 m e. 40 mc. 68 m

16. A berada di roket dan B di bumi , keduanya mencocokan jamnya pukul 10.00 ketika roketmeninggalkan bumi dengan kecepatan 0,6c , jika A melihat jam di roket menunjukkan pukul 10.40,maka saat itu jam di bumi menurut B pukul ….a. 10.20 d. 10.32b. 10.23 e. 10.50c. 10.30.


17. Kecepatan sebuah partikel yang energi kenetiknya ¼ kali energi diamnya adalah…….a. 0,25 c d. 0,60 cb. 0,40 c e. 0,75 cc. 0,50 c.

18. Bila laju partikel 0,6c , maka perbandingan massa relativistik partikel itu terhadap massa diamnyaadalah….a. 5 : 3 d. 8 : 5b. 25 : 9 e. 25 : 4c. 5 : 4

19. Benda massa diam mo bergerak dengan kecepatan v = 0,8c , maka :1. Berlaku rumus p = .mv , asal m adalah massa dalam keadaan bergerak2. m = mo

√ 1 - v2

c2

3. momentumnya = 1,3 moc4. energi kinetiknya mo c

Pernyataan –pernyataan diatas yang benar adalah….a. 1, 2 dan 3 d. 4 sajab. 1 dan 3 e. 1, 2, 3. Dan 4c. 2 dan 4

20. Untuk sebuah partikel yang mempunyai massa diam mo dan kecepatan v, energi totalnya adalah….. a. Et = mo c2 d. Et = mo c2 √ 1 - v2

√ 1 - v2 c2

c2

b. Et = m c e. Et = m c√ 1 - v2

c2

c. Et = mo c2

21. Sebuah electron dalam keadaan diam massanya 9,1 x 10-31 kg, massa electron menjadi dua kali lipat,dengan kecepatan . . . .

a. c21 d. 3

21 c

b. c32 e. 3

32 c

c. 231 c

22. Sebuah elektron yang mempunyai massa diam mo bergerak dengan kecepatan 0,6 c, maka energikinetiknya adalah :a. 0,25moc2 d. 1,80 moc2

b. 0,36 moc2 e. 2,80 moc2

c. moc2

23. Sebuah benda mempunyai massa 2 gram. Jika benda itu bergerak dengan kecepatan 0,6 c dan cepatrambat cahaya c = 3 x 108 m/s, maka energi kinetik benda itu adalah . . . .a. 2,25 x 1013 J d. 4,5 x 1013 Jb. 3,25 x 1013 J e. 5,0 x 1013 Jc. 4,00x 1013 J


24. Sebuah partikel bergerak dengan laju v = 321 c , c = laju cahaya, mo = massa diam, m= massa

gerak, Ek = energi kinetik, Eo = energi diam, maka berlaku

a. m = mo21 ; Ek = Eo

21

b. m = EoEkmo =;34

c. m = 2 mo; Ek = Eo

d. m = EoEkmo =;23

e. m = 2 mo ; Ek = 2 Eo

25. Sebuah pesawat antariksa bergerak secara relativistik dan pada suatu saat energi kinetiknya adalah

121 kali energi diamnya. Laju pesawat pada saat itu adalah . . . .

a. c125 d. c

137

b. c125 e. c

1312

c. c127


KUNCI JAWABAN DAN PEDOMAN PENILAIANTES PILIHAN GANDA

KD. RELATIVITAS EINSTEINTAHUN PELAJARAN 2010 – 2011

Mata Pelajaran : FisikaKelas / Program : XII/IA

I. Soal Pilihan Ganda

Nomor KunciJawaban

Skor Nomor Kunci Jawaban Skor

1 a. 1 14 c. 12 d. 1 15 d. 13 c. 1 16 e. 14 c. 1 17 b. 15 c. 1 18 a. 16 b. 1 19 a. 17 e. 1 20 a. 18 C 1 21 d. 19 b. 1 22 d. 1

10 b. 1 23 d. 111 e. 1 24 d. 112 e. 1 25 d 113 a 1

Jumlah Scor Maksimum 25

N Pilihan Ganda =∑∑

maksimumjumlahskorperolehanjumlahskor

x 100 =…….

Mengetahui, Surabaya, Agustus 2010 Kepala Sekolah Guru Mata Pelajaran

Drs. H. Abu Djauhari, MM Hj. Tien Kartina, S.Pd, MM NIP. 19570415 198803 1 005 NIP. 19540918 198012 2 002

relatif

Science

science