Soal Relativitas 1

Pilihan Ganda

1.      Alat yang digunakan Michelson dan Morley dalam percobaan untuk mendeteksi adanya eter sebagai medium perambatan gelombang cahaya  adalah ….

         A. Detektor.

         B. Simulator.

         C. Reflektor.

         D. Spektrometer.

         E. Interferometer.

2.      Hukum yang berlaku untuk perhitungan fisika pada kecepatan yang sangat tinggi (mendekati kecepatan cahaya) adalah ….

         A. Relativitas Newton dan transformasi Galileo.

         B.  Relativitas Einstein dan transformasi Lorenz.

         C. Relativitas Newton dan transformasi Lorenz.

         D. Relativitas Einstein dan transformasi Galileo.

         E. Relativitas Newton dan relativitas Einstein.

3.      Salah satu postulat relativitas Einstein adalah ….

         A. Selang waktu pengamat yang diam dan selang waktu pengamat yang bergerak tidak sama.

         B. Panjang benda saat diam dan panjang benda saat bergerak tidak sama.

         C. Massa benda saat diam dan massa benda saat bergerak tidak sama.

         D. Kecepatan cahaya dalam vakum adalah sama untuk semua pengamat baik diam maupun bergerak.

         E. Semua gerakan benda diatas permuakaan bumi memiliki kecepatan mutlak.

4.      Sebuah kereta api bergerakdengan kelajuan 20 m/s terhadap bumi. Apabila seorang penumpang berlari di dalam kereta api dengan kelajuan 5 m/s terhadap kereta api dan searah dengan gerak kereta api, maka kelajuan penumpang terhadap bumi adalah ….

         A. 20 m/s.

         B. 25  m/s.

         C. 30 m/s

         D. 35 m/s.

         E. 40m/s.

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

         A. 0,2 c.

         B. 0,5 c.

         C. 0,6 c.

         D. 0,8 c

         E. c.

6.      Dua buah benda bergerak dengan kecepatan masing – masing 0,5 c dan 0,25 c dalam arah berlawanan. Bila c adalah kecepatan cahaya, maka kecepatan benda pertama terhadap benda kedua adalah ….

         A. 0,125 c.

         B. 0,25 c.

         C. 0,5 c.

         D. 0,75 c.

         E. 0,95 c.

7.      Pada saat bergerak, panjang sebuah pesawat menjadi setengah dari pesawat itu dalam keadaan diam. Jika c adalah kecepatan cahaya, maka kecepatan pesawat itu relatif terhadap pengamat yang diam adalah ….

         A. 1/2c.

         B. 1/2c √2.

         C. 1/2c √3.

         D. 3/4c.

         E. 4/3c.

8.      Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 0,6 c dengan arah sesuai dengan panjang benda. Bagi pengamat yang diam, akan terlihat panjang benda itu mengalami penyusutan sebesar ….

         A. 6%

         B. 20%

         C. 36%

         D. 64%

         E. 80%

9.      Jarak antara dua buah gunung di bumi adalah 50 km. Menurut pengamat yang berada dalam pesawat ruang angkasa yang bergerak dengan kecepatan 0,8 c, jarak kedua gunung tersebut adalah ….

         A. 10 km.

         B. 20 km.

         C. 30 km.

         D. 40 km.

         E. 50 km.

10.   Sebuah tangki kubus memiliki volum 1 m³_.Volumtangki tersebut menurut pengamat bergerak dengan kecepatan 0,8 c  sepanjang rusuk kubus tersebut adalah ….

         A.0,4 m³.

         B. 0,5 m³.

         C. 0,6 m³.

         D. 0,8 m³.

         E. 1,0 m³.

11.   Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c adalah ….

         A. 3 : 4.

         B. 4 :  3.

         C. 9 : 16.

         D. 16 : 9.

         E. 9 : 2.

12.   A dan B adalah sepasang anak kembar. A berkelana di antariksa dengan pesawat berkecepatan 0,8 c.  Setelah 12 tahun berkelana A pulang ke bumi. Menurut B, perjalanan A telah berlangsung selama ….

         A. 8 tahun.

         B. 10 tahun.

         C. 12 tahun.

         D. 15 tahun.

         E. 20 tahun.

13.   Massa benda yang bergerak dengan kecepatan 0,8 c akan berubah menjadi n kali massa diamnya, maka n adalah  ….

         A. 0,8

         B. 1,25

         C. 1,41

         D. 1,73

         E. 3,0

14.   Agar massa benda menjadi dua kali massa diamnya, maka benda harus beregrak dengan kecepatan ….

         A. 1/2c.

         B. 1/2c √3

         C. c.

         D. 2c.

         E. 2,5 c.

15.   Kecepatan suatu benda yang massanya 1% lebih besar daripada massa diamnya adalah ….

         A. 0,14 c.

         B. 0,22 c.

         C. 0,36 c.

         D. 0,42 c.

         E. 0,64 c.

16.   Agar energi kinetik benda bernilai 25% dari energi diamnya, maka benda harus bergerak dengan kecepatan ….

         A. c/4

         B. c/2

         C. 3c/5

         D. 3c/4

         E. 4c/5

17.   Sebuah pesawat antariksa bergerak secara relativitistik, dan pada suatu saat energi kinetiknya adalah  1/12 kali energi diamnya. Kecepatan pesawat saat itu adalah ….

A. 5/13 c.

         B. 5/12 c.

         C. 7/12 c.

         D. 7/13 c.

         E.   12/13 c.

18.   Energi diam sebuah elektron 0,5 MeV dan massa elektron 5 kali massa diamnya. Energi kinetik elektron tersebut adalah ….

         A. 0,5 MeV

         B. 1,0 MeV

         C. 1,5 MeV

         D. 2,0 MeV

         E. 2,5 MeV

19.   Setiap detik di matahari terjadi perubahan 4 x 10⁹ kg materi menjadi radiasi. Jika kecepatan 3 x 10⁸ m/s, maka daya yang dipancarkan oleh matahari adalah ….

         A. 5,0 x 10¹⁰ watt.

         B. 1,2 x 10¹⁸ watt.

         C. 3,6 x 10²⁶ watt.

         D. 4,8 x 10²⁷ watt.

         E. 3,6 x 10³⁰ watt.

20.   Suatu partikel yang memiliki energi diam E₀ sedang bergerak dengan kecepatan 0,8 c, maka perbandingan antara energi total dan energi diamnya adalah ….

         A. 3/5

         B. 5/3

         C. 3/4

         D. 4/7

         E. 7/9