Ringkasan materi dan pembahasan soal UN fisika sma Relativitas khusus

RINGKASAN MATERI DAN PEMBAHASAN SOAL UN TENTANG RELATIVITAS KHUSUS

Ringkasan materi dan pembahasan soal-soal ujian nasional tentang relativitas khusus meliputi bahasan: kecepatan relativistik, konstraksi panjang, dilatasi waktu, massa relativistik, dan energi relativistik. Jadi kita akan belajar bagaimana cara menghitung kecepatan relativistik, menghitung konstraksi panjang, menghitung dilatasi waktu, menghitung massa relativistik, dan menghitung energi relativistik. Semuanya ada di contoh soal dan pembahasan. Selain itu, bahasan dibawah ini dilengkapi dengan soal-soal latihan untuk mengukur tingkat pemahaman. Jadi sangat pas buat persiapan menghadapi ujian nasional atau ulangan harian atau ujian lainnya.

KECEPATAN RELATIVISTIK

KECEPATAN RELATIVISTIKKeterangan:
vA = kecepatan benda A.
vB = kecepatan benda B.
vAB = kecepatan benda A terhadap benda B.
c = kecepatan cahaya.

KONTRAKSI PANJANG

RUMUS KONTRAKSI PANJANG

DILATASI WAKTU

RMUS DILATASI WAKTU

MASSA RELATIVISTIK

RUMUS MASSA RELATIVISTIK

MOMENTUM RELATIVISTIK

RUMUS MOMENTUM RELATIVISTIK

ENERGI RELATIVISTIK

Rumus energi diam, energi total, energi kinetik

Contoh soal relativitas khusus dan pembahasan

Nomor 1 (UN 2011)
Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan laju vA = vB = ¾ c (c adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah…
A. 9/16 c
B. 8/9 c
C. 24/25 c
D. 4/3 c
E. 3/2 c

Pembahasan soal kecepatan relativistik
Nomor 2 (2013)
Panjang benda diukur pengamat yang diam = 12 m. Berapakah panjang benda itu bila diukur oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya) relatif terhadap benda?
A. 12,6 m
B. 12,2 m
C. 9,6 m
D. 7,2 m
E. 6,0 m
Pembahasan soal kontraksi panjang
Nomor 3 (2013)
Panjang benda diukur saat bergerak menyusut 20 cm dari panjangnya saat diukur dalam keadaan diam. Bila panjang benda diukur dalam keadaan diam panjangnya 1 m dan c = kecepatan cahaya, maka kecepatan gerak benda adalah...
A.       0,2 c
B.       0,3 c
C.       0,4 c
D.       0,6 c
E.        0,8 c
Pembahasan soal kontraksi panjang
Nomor 4 (UN 2013)
Benda bergerak dengan laju 0,6 c dengan arah sesuai panjang benda. Bagi pengamat yang diam terlihat panjang benda mengalami penyusutan sebesar...
A. 6 %
B. 20 %
C. 36 %
D. 64 %
E. 80 %
Pembahasan soal kontraksi panjang
Nomor 5 (UN 2013)
Suatu peristiwa terjadi selama 3 sekon menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa itu dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut pengamat yang diam, peristiwa tersebut terjadi selama selang waktu...
A. 5,0 s
B. 4,8 s
C. 3,0 s
D. 1,8 s
E. 1,2 s
Pembahasan soal dilatasi waktu
Nomor 6 (UN 2013)
Massa diam sebuah partikel = m0. Massa partikel tersebut saat bergerak dengan kecepatan 0,8 c akan bertambah menjadi...
A.       1,25 m0
B.       1,42 m0
C.       1,52 m0
D.       1,67 m0
E.        1,92 m0
Pembahasan soal massa relativistik
Nomor soal 7 (UN 2013)
Sebuah partikel bergerak dengan laju v = ½  c (c = laju cahaya). Jika m0 = massa diam, m = massa bergerak, Ek = energi kinetik, dan E0 = energi diam, maka berlaku...
A. m = ½ m0 dan Ek = ½ E0
B. m = 4/3 m0 dan Ek = E0
C. m = 3/2 m0 dan Ek = E0
D. m = 2 m0 dan Ek = 2 E0
E. m = 2 m0 dan Ek = E0
Pembahasan soal energi relativistik
Nomor 8 (UN 2012)

Sebuah jembatan panjannya 200 m. Jika diamati oleh seorang pengamat didalam pesawat yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c (c = kecepatan cahaya) sejajar dengan jembatan, maka panjang jembatan yang teramati adalah...
A. 233 m
B. 200 m
C. 180 m
D. 160 m
E. 120 m

Pembahasan:
L = Lo √ 1 – v2/c2
L = 200 m √ 1 – (0,6 c)2/c2
L = 200 m √ 1 – 0,36
L = 200 m √ 0,64 = 200 m . 0,8 m = 160 m
Jawaban: D

Nomor 9 (UN 2013)
Bila c = kecepatan cahaya, maka kecepatan yang diperlukan oleh suatu benda supaya massanya bertambah 25 % adalah...
A. 0,2 c
B. 0,3 c
C. 0,5 c
D. 0,6 c
E. 0,8 c

Pembahasan
m = mo / √ 1 – v2/c2
1,25 mo = mo / √ 1 – v2/c2
√1 – v2/c= mo / 1,25 mo = 0,8
1 – v2/c(0,8)2
v2/c= 1 - 0,64 = 0,36
v/c = √ 0,36 = 0,6
v = 0,6 c
Jawaban: D

Nomor 10 (UN 2013)
Batang panjangnya 1 m bergerak dengan kecepatan v. Diamati oleh pengamat yang diam panjang batang menjadi 80 cm. Bila c = kecepatan cahaya, maka kecepatan batang itu adalah...
A. 1/5 c
B. 2/5 c
C. 3/5 c
D. 4/5 c
E. c

Pembahasan:
L = Lo √ 1 – v2/c2
0,8 m = 1 m √ 1 – v2/c2
√ 1 – v2/c= 0,8 m / 1 m = 0,8
1 – v2/c= 0,64
v2/c= 1 - 0,64 = 0,36
v/c = 0,6
v = 0,6 c = 3/5 c
Jawaban: C

Nomor 11
Sebuah partikel bergerak dengan laju v = ½ √3 c (c = laju cahaya). Jika m0 = massa diam, m = massa bergerak, Ek = energi kinetik, dan E0 = energi diam, maka berlaku...
m = ½ m0 dan Ek = ½ E0
m = 4/3 m0 dan Ek = E0
m = 3/2 m0 dan Ek = E0
m = 2 m0 dan Ek = 2 E0
m = 2 m0 dan Ek = E0

Pembahasan soal massa relativistik

Soal latihan relativitas khusus

Nomor 1
Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan laju vA = 4/5 c dan vB = 5/6 c (c adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat B menurut pilot pesawat A adalah…
A. 11/9 c
B. 49/50 c
C. 24/25 c
D. 9/11 c
E. 2/3 c

Nomor 2
Dua benda bergerak dengan kecepatan masing-masing ½ c dan ¼ c arah berlawanan. Bila c = kecepatan cahaya, maka kecepatan benda pertama terhadap benda kedua sebesar...
A. 0,125 c
B. 0,250 c
C. 0,500 c
D. 0,666 c
E. 0,750 c

Nomor 3
Roket yang sedang diam panjangnya 10 m. Jika roket itu bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya = 3 x 108 m.s-1), maka menurut pengamat di bumi panjang roket tersebut selama bergerak adalah....
A. 5 m
B. 6 m
C. 7 m
D. 8 m
E. 9 m

Nomor 4
Balok dalam keadaan diam panjangnya 2 meter. Panjang balok menurut pengamat yang bergerak terhadap balok dengan kecepatan 0,8 c ( c = laju cahaya) adalah....
A. 0,7 m
B. 1,2 m
C. 1,3 m
D. 1,6 m
E. 2,0 m

Nomor 5
Sebuah pesawat antariksa melewati bumi dengan kelajuan 0,6 c. Menurut penumpang pesawat panjang pesawat L, maka menrut orang dibumi panjang pesawat adalah...
A. 2L
B. L
C. 0,8 L
D. 0,6 L
E. 0,4 L
Ringkasan materi dan pembahasan soal UN fisika sma Relativitas khusus Ringkasan materi dan pembahasan soal UN fisika sma Relativitas khusus Reviewed by Johan Akhmadin on Sunday, August 30, 2015 Rating: 5
Powered by Blogger.