Kumpulan Soal-soal Relativitas

Pilihan Ganda

Soal 1

Sebuah pesawat penjelajah bergerak terhadap pengamat di bumi pada arah horizontal dengan kecepatan 0,8 c. Pesawat tersebut melepaskan roket searah gerak pesawat dengan kecepatan 0,4 c terhadap pesawat. Menurut pengamat di bumi kecepatan roket tersebut adalah . . . .
a. 1,2 c
b. c
c. 0,9 c
d. 0,8 c
e. 0,4 c

Soal 2

Sebuah roket pada keadaan diam memiliki panjang 10 meter. Jika roket bergerak dengan kecepatan 0,6 c terhadap pengamat maka panjang roket tersebut menurut pengamat adalah . . . .
a. 10 meter
b. 8 meter
c. 6 meter
d. 4 meter
e. 2 meter

Soal 3

Garis tengah suatu asteroid menurut seorang pilot pesawat yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c adalah 8 km. Menurut pengamat yang diam terhadap asteroid tersebut, garis tengahnya adalah . . . .
a. 10 km
b. 12 km
c. 14 km
d. 6 km
e. 18 km

Soal 4

Ada dua orang A dan B. A mengendarai pesawat mata-mata ultracepat dengan kecepatan 0,6 c terhadap B yang diam di bumi. Selang 3,4 . 10^-6 sekon menurut A sejak ia meninggalkan B di bumi terjadi ledakan pada jarak 100 meter. Menurut B yang ada di bumi ledakan tersebut terjadi setelah . . . .
a. 2,0 . 10^-6 detik
b. 3,75 . 10^-6 detik
c. 4,0 . 10^-6 detik
d. 4,2 . 10^-6 detik
e. 4,5 . 10^-6 detik

Soal 5

Massa diam suatu benda adalah 2,0 kg. Massa benda tersebut ketika bergerak dengan kecepatan 0,6 c adalah . . . .
a. 2,5 kg
b. 3,0 kg
c. 3,5 kg
d. 4,0 kg
e. 4,5 kg

Soal 6

Massa suatu benda menjadi 125 persen masa diamnya. Kecepatan benda tersebut pada saat itu adalah . . . .
a. 1,25 c
b. c
c. 0,8 c
d. 0,6 c
e. 0,5 c

Soal 7

Energi relativistik total yang dimiliki suatu benda adalah . . . .
a. energi kinetik + energi diam
b. energi kinetik – energi diam
c. energi diam – energi kinetik
d. energi diam : energi kinetik
e. sama dengan energi diamnya

Soal 8

Sebuah benda dengan massa diam 1 kg memiliki momentum relativistik sebesar 2,25 . 10⁸ kg.m/s. Jika laju cahaya 3 . 10⁸ m/s maka kecepatan benda pada saat itu adalah . . . .
a. 0,6 . 10⁸ m/s
b. 1,2 . 10⁸ m/s
c. 1,8 . 10⁸ m/s
d. 2,4 . 10⁸ m/s
e. 3,0 . 10⁸ m/s

Soal 9

Diasumsikan kita mampu mengubah seluruh batu bara menjadi energi dan untuk mendidihkan setiap liter air dibutuhkan 3,0 . 10⁵ joule. Banyaknya air yang dapat dididihkan oleh 1 kg batubara adalah . . . .
a. 3 . 10¹¹ kilo liter
b. 3 . 10¹⁰ kilo liter
c. 3 . 10⁹ kilo liter
d. 3 . 10⁸ kilo liter
e. 3 . 10⁷ kilo liter

Soal 10

Konsep transformasi relatitivistik memberikan konsekuensi berikut ini, kecuali . . . .
a. tinjauan ulang terhadap konsistensi hukum-hukum mekanika Newton
b. tinjauan ulang terhadap konsep keabsolutan waktu
c. tinjauan ulang terhadap konsep cahaya
d. tinjauan ulang terhadap massa dan energi
e. tinjauan ulang terhadap konsep ruang dan waktu

Essay

Soal 1

Suatu partikel bergerak di atas kereta api yang sedang bergerak pada lintasan rel yang lurus dengan kecepatan konstan 72 km/jam terhadap stasiun. Suatu benda bergerak menyeberangi gerbong yang lebarnya 2,5 m dengan kecepatan 1 m/s. Dengan menggunakan transformasi Galileo, tentukanlah:
a. persamaan kedudukan benda terhadap stasiun,
b. jika dianggap tepat di depan stasiun benda mulai bergerak, tentukanlah kedudukan benda terhadap stasiun ketika benda tepat di seberang.

Soal 2

Seorang astronaut mengendarai pesawat penjelajah angkasa dengan kecepatan konstan meninggalkan bumi. Dalam perjalanan ia bertemu sebuah benda asing yang bergerak dengan kecepatan 0,7 c menuju bumi. Jika saat itu ia bergerak dengan kecepatan 0,8 c terhadap bumi, berapakah kecepatan benda asing tersebut terhadap pengamat di bumi?

Soal 3

Jika massa suatu benda adalah a, kecepatan benda adalah b dan laju cahaya adalah c, tentukanlah kecepatan benda dalam c jika pada saat itu energi kinetik benda sama dengan 1,5 kali energi diamnya!

Soal 4

Dua anak kembar Rudi dan Robi. Ketika mereka berusia 30 tahun, Rudi pergi ke luar angkasa dengan kecepatan 0,6 c. Jika menurut Rudi ia pergi selama 10 tahun, berapa usia mereka menurut masing-masing?

Soal 5

Seorang astronaut melihat benda angkasa yang berbentuk bola mempunyai diameter 4 m. Jika benda tersebut bergerak dengan kelajuan 0,8 c. Berapa volume benda angkasa menurut astronaut tersebut?

Berlangganan update artikel terbaru via email: