Soal Dan Penyelesaian Teori Relativitas Einstein
Teori tersebut juga menjelaskan sikap objek dalam ruang dan waktu, yang juga sanggup dipakai untuk memprediksi banyak hal - dari eksistensi lubang hitam (black hole), melengkungnya cahaya oleh imbas gravitasi, hingga sifat Planet Merkurius pada orbitnya.
Teori tersebut sanggup dipahami secara sederhana, pertama, bahwa tidak ada kerangka contoh 'mutlak'. Setiap dikala ketika kita mengukur kecepatan, momentum, atau pengalaman terhadap waktu sebuah objek, itu selalu dalam kaitannya dengan sesuatu yang lain.
Kedua, cepat rambat cahaya di dalam ruang hampa ke segala arah ialah sama untuk semua pengamat, tidak tergantung pada gerak sumber cahaya maupun pengamat, selengkapnya silahkan ke Fisika Modern Teori Relativitas Khusus
Berikut beberapa soal wacana teori relativitas dan pengarunya dalam kehidupan.
1. Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang tiba menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan laju VA = VB = 0,75c (c ialah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat A berdasarkan pilot pesawat B adalah…
A. 9/16 c
B. 8/9 c
C. 24/25 c
D. 4/3 c
E. 3/2 c
Jawaban Fisika dari dari Pak Dimpun:
\[\\V=\frac{V_{1}+V_{2}}{1+\frac{V_{1}.V_{2}}{c^{2}}}\\\\\\ V=\frac{0,75c+0,75c}{1+\frac{0,75c.0,75c}{c^{2}}}\\\\\\ v=\frac{24c}{25}\]
2. Dua saudara kembar Didin dan Dudun, pada dikala keduanya berumur 20 tahun, Didin meninggalkan saudara kembarnya tersebut untuk pergi ke sebuah bintang dengan sebuah pesawat luar angkasa berkecepatan 0,8c. Setelah hingga di bintang yang dituju, Didin kembali ke bumi dan mendapati kembarannya Dudun telah berusia 80 tahun. Berapa tahun usia Didin dikala itu?
A. 55,0 tahun
B. 54,8 tahun
C. 56,0 tahun
D. 71,8 tahun
E. 91,2 tahun
Jawaban Fisika dari dari Pak Dimpun:
Menurut Dudun yang tinggal di bumi, perjalanan itu sudah memakan waktu t=80-20=60 tahun, tetapi berdasarkan Didin, jam yang dibumi mengukur waktu perjalanan:
\[\displaystyle \\\Delta t=\frac{\Delta t_{o}}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\\\\60=\frac{\Delta t_{o}}{\sqrt{1-\frac{(0,8c)^{2}}{c^{2}}}}\\\\60=\frac{\Delta t_{o}}{0,6}\\\\\Delta t_{o}=36thn\] Umur Didin ketika itu = 20+36=56thn
3. Suatu kejadian terjadi selama 3 sekon berdasarkan pengamat yang bergerak menjauhi kejadian itu dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut pengamat yang diam, kejadian 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
Jawaban Fisika dari dari Pak Dimpun:
\[\displaystyle \\\Delta t=\frac{\Delta t_{o}}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\\\\3=\frac{\Delta t_{o}}{\sqrt{1-\frac{(0,8c)^{2}}{c^{2}}}}\\\\\Delta t_{o}=1,8s\]
4. Massa membisu sebuah partikel = m0. Massa partikel tersebut dikala 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
Jawaban Fisika dari dari Pak Dimpun:
\[\displaystyle \\m=\frac{m_{o}}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\\\\m=\frac{m_{o}}{\sqrt{1-\frac{(0,8c)^{2}}{c^{2}}}}\\\\m=\frac{m_{o}}{0,6}=1,67m_{o}\]
5. Panjang benda diukur pengamat yang membisu = 12 m. Berapakah panjang benda itu kalau 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
Jawaban Fisika dari dari Pak Dimpun:
\[\displaystyle \\L=L_{o}\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}\\\\L=12\sqrt{1-\frac{(0,8c)^{2}}{c^{2}}}\\\\L=12.0,6=7,2m\]
6. Panjang benda diukur dikala bergerak menyusut 20 cm dari panjangnya dikala diukur dalam keadaan diam. Bila panjang benda diukur dalam keadaan membisu 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
\[\small \\L=L_{o}\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}\\\\0,8=\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}\\\\1-\frac{v^{2}}{c^{2}}=(0,8)^{2}\\\\v^{2}=0,36c^{2}\\\\v=0,6c\]
7. Benda bergerak dengan laju 0,6 c dengan arah sesuai panjang benda. Bagi pengamat yang membisu terlihat panjang benda mengalami penyusutan sebesar...
A. 6 %
B. 20 %
C. 36 %
D. 64 %
E. 80 %
\[\small \\L=L_{o}\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}\\\\L=L_{o}\sqrt{1-\frac{(0,6c)^{2}}{c^{2}}}\\\\L=L_{o}.0,8\\\\ \Delta L=L_{o}-L\\\\\Delta L=L_{o}-0,8L_{o}\\\\\Delta L=0,2L_{o}=20\%L_{o}\]
8. 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
\[\displaystyle \\L=L_{o}\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}\\\\L=200\sqrt{1-\frac{(0,6c)^{2}}{c^{2}}}\\\\L=200.0,8=160m\]
9. Bila c = kecepatan cahaya, maka kecepatan yang dibutuhkan oleh suatu benda semoga massanya bertambah 25 % adalah...
A. 0,2 c
B. 0,3 c
C. 0,5 c
D. 0,6 c
E. 0,8 c
baca juga:
Sumber http://carafisika.blogspot.com
0 Response to "Soal Dan Penyelesaian Teori Relativitas Einstein"
Posting Komentar