Menurut Pengamat Di Sebuah Planet Ada Dua Pesawat Antariksa

By | 12 Agustus 2022

Menurut Pengamat Di Sebuah Planet Ada Dua Pesawat Antariksa.

Pembahasan soal SBMPTN bidang study fisika tentang teori relativitas ini meliputi beberapa subtopik dalam ki teori relativitas distingtif adalah teori relativitas Einstein, relativitas kecepatan, penegangan panjang, dilatasi waktu, massa relativistik, paksa dan energi relativistik. Dari beberapa soal yang sangkutan keluar dalam cak bertanya SBMPTN bidang study fisika, teoretis soal adapun teori relativitas yang sering keluar antara lain menentukan kederasan suatu benda terhadap benda yang lain, menentukan kecepatan suatu benda oleh pengamat diam, menentukan panjang suatu benda yang bersirkulasi oleh pengamat yang bungkam, mengupas hal dilatasi waktu, menentukan panjang suatu benda jika diamati maka dari itu pengamat nan bergerak nisbi terhadap benda, menentukan periode suatu pemberat, menentukan kecepatan suatu benda mudahmudahan energi kinetiknya bernilai sekian uang dari energi diamnya, menentukan momentum linear, energi gerak, energi besaran, dan energi diam jika kelancaran konglomerasi diam diketahui.

Cak bertanya 1

Periode suatu pemberat di mula bumi besarnya 3,0 detik. Bila pendulum tersebut diamati oleh koteng pengamat yang mengalir relatif terhadap bumi dengan kelajuan 0,95c (c = kecepatan kilap), maka hari pendulum tersebut menjadi …
A. 0,5 ketika
B. 1,5 momen
C. 9,6 detik
D. 15 detik
E. 300 detik

Pembahasan :

Dik : to = 3 ketika

Berdasarkan rumus dilatasi waktu:

⇒ ufuk ≈ 9,6 detik.

Jawaban : C

Soal 2

Agar energi kinetik benda bernilai 25% energi diamnya dan c adalah kelajuan cahaya dalam ruang hampa, maka benda harus berputar dengan kelajuan ….
A. 1/4 c
B. 1/2 c
C. 3/5 c
D. 3/4 c
E. 4/5 c

Pembahasan :

Dik : Ek = 25% Eo, Ek/Eo = 0,25

Energi total benda yang bergerak memfokus kecepatan semarak
E = Ek + Eo

Dengan :
E = energi total
Ek = energi gerak
Eo = energi bungkam

Osean energi gerak:
⇒ Ek = E – Eo

⇒ Ek = mo.c2  − mo.c2
1 − (v/c)2
⇒ Ek = ( 1  − 1) mo.c2
1 − (v/c)2
⇒ Ek = ( 1  − 1) Eo
1 − (v/c)2
Baca juga:   Hilangnya Minyak Wangi Yang Diteteskan Pada Pakaian Terjadi Karena Proses
Ek  = 1  − 1
Eo 1 − (v/c)2

Dari soal diketahui Ek/Eo = 0,25, maka:

⇒ 0,25 + 1 = 1
1 − (v/c)2

⇒ √1 − (v/c)2

= 4/5

Kuadratkan kedua ruas:
⇒ 1 – (v/c)2
= 16/25
⇒ (v/c)2
= 1 – 16/25

⇒ (v/c)2
= 9/25

Akarkan kedua ruas:
⇒ v/c = 3/5
⇒ v = 3/5 c

Jawaban : C

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Fisika Elastisitas dan Gaya Pegas.

Pertanyaan 3

Jika sebuah partikel yang massa diamnya m bergerak dengan kecepatan 3/5 c, maka pernyataan berikut yang benar adalah …
(1) Momentum lineranya 3/4 mc
(2) Energi kinetiknya 1/4 mc2

(3) Energi totalnya 5/4 mc2

(4) Energi diamnya mc2

Pembahasan :

Dik : mo = m, v = 3/5 c

Pernyataan (1) – Benar
Beralaskan rumus agregat relativistik:

⇒ m1
= 5/4 m

Momentum linearnya:
⇒ P = m1.v
⇒ P = 5/4 m (3/5 c)
⇒ P = 3/4 mc

Pernyataan (4) – Benar
Energi diam :
⇒ Eo = mo.c2

⇒ Eo = m.c2

Pernyataan (3) – Benar
Energi jumlah :
⇒ E = m1.c2

⇒ E = 5/4 m.c2

Pernyataan (2) – Benar
Energi kinetik :

⇒ Ek = E – Eo
⇒ Ek = 5/4 m.c2
– m.c2

⇒ Ek = 1/4 m.c2

Kaprikornus, opsi yang benar yaitu 1, 2, 3, dan 4.

Jawaban : E

Soal 4

Diketahui dua individu A dan B. A berada di mayapada dan B fertil di sebuah pesawat antariksa yang bergerak dengan kelancaran 0,8 c pulang-pergi terhadap bumi. Jika A mencatat pengembaraan B selama 20 tahun, maka B mencatat perjalanan pesawat yang ditumpanginya selama …
A. 6 tahun
B. 9 tahun
C. 12 hari
D. 15 waktu
E. 20 hari

Pembahasan :

Dik : Δt = 20 tahun

Berlandaskan rumus dilatasi waktu:

⇒ 20 = Δto
1 − (0,8c/c)2

⇒ Δto = 12 masa.

Jawaban : C

Baca juga : Pembahasan SBMPTN Fisika Inti Radioaktivitas.

Cak bertanya 5

Dua buah benda berputar dengan kecepatan per ½c dan ¼c, arah berlawanan. Jikalau c = kecepatan cahaya maka kecepatan benda pertama terhadap benda kedua yaitu …
A. 0,125 c
B. 0,25 c
C. 0,50 c
D. 0,66 c
E. 0,75 c

Pembahasan :

Dik : v1
= ½c dan v2
= ¼c

Jika kecepatan benda pertama terhadap benda kedua kita misalkan v12, maka:

Baca juga:   Jawaban Ipa Kelas 7 Halaman 144
⇒ v12

=
v1
+ v2
1 + (v1.v2/c2)
⇒ v12

=
½c + ¼c
1 + (½c.¼c/c2)

⇒ v12

= 6/9c
⇒ v12
= 0,66c

Jawaban : D

Soal 6

Besarnya kecepatan gerak sepotong penggaris yang panjangnya 2 m agar panjangnya teramati sebesar 1 m pecah laboratorium adalah …
A. ½c
B. ½c √3
C. c/3
D. 2c/3
E. ⅓c √2

Pembahasan :

Dik : Lo = 2m, L = 1 m

Berlandaskan panjang realtivistik:
⇒ L = Lo √1 − (v/c)2


⇒ 1 = 2 √1 − (v/c)2

Kuadratkan kedua ruas:

⇒ 1 = 4{1 – (v/c)2}
⇒ 1 = 4 – 4(v/c)2


⇒ 4(v/c)2
= 3

Akarkan kedua ruas:

⇒ 2 v/c = √3
⇒ 2v = c√3
⇒ v = ½c √3

Jawaban : B

Baca sekali lagi : Pembahasan SBMPTN Fisika Bumi Antariksa – Hukum Keppler.

Soal 7

Sebuah roket mengalir dengan kecepatan 0,8 c. Jika dilihat oleh pengamat yang bungkam, panjang roket itu akan menyusut sebesar …
A. 20%
B. 36%
C. 40%
D. 60%
E. 80%

Pembahasan :

Dik v = 0,8c

Berdasarkan kontraksi panjang:
⇒ L = Lo √1 − (v/c)2


⇒ L = Lo √1 − (0,8c/c)2


⇒ L = Lo √1 − (0,8)2


⇒ L = Lo √1 − 0,64

⇒ L = Lo √0,36


⇒ L = 0,6 Lo

Penyusutan panjang:
⇒ ΔL = L – Lo
⇒ ΔL = 0,6Lo – Lo
⇒ ΔL = -0,4Lo
Tanda tanpa menunjukkan penyusutan

Persentase penyusutan:

⇒ %ΔL = 40%

Jawaban : C

Soal 8

Menurut pengamat di sebuah bintang beredar suka-suka dua pesawat antariksa nan mendekatinya dari jihat yang antagonistis, masing-masing adalah pesawat A yang kecepatannya 0,5 c dan pesawat B yang kecepatannya 0,4 c (c = kecepatan cerah). Menurut penerbang pesawat A, lautan kecepatan pesawat B adalah …
A. 0,10 c
B. 0,25 c
C. 0,40 c
D. 0,75 c
E. 0,90 c

Pembahasan :

Dik : va = 0,5 c, vb = 0,4 c

Sekiranya kecepatan pesawat b menurut pengamat A kita misalkan vba, maka:

⇒ vba
=
va + vb
1 + (va.vb/c2)
⇒ vba
=
0,5c + 0,4c
1 + (0,5c.0,4c/c2)

⇒ vba
= 0,75c

Jawaban : D

Baca lagi : Pembahasan SBMPTN Fisika Gelombang Bunyi.

Tanya 9

Sebuah tangki berbentuk kubus memiliki debit 1 m3
jikalau diamati oleh pengamat yang diam terhadap kubus tersebut. Jika pengamat mengalir relatif terhadap kubus dengan kepantasan 0,8 c strata rusuk dus nan teramati yakni …
A. 0,2 meter
B. 0,4 meter
C. 0,5 meter
D. 0,6 meter
E. 0,8 meter

Baca juga:   Seberkas Cahaya Monokromatis Dijatuhkan Pada Dua Celah Sempit Vertikal

Pembahasan :

Dik v = 0,8c, Lo = 1 m

Berlandaskan kontraksi strata:
⇒ L = Lo √1 − (v/c)2


⇒ L = 1 √1 − (0,8c/c)2


⇒ L = √1 − (0,8)2


⇒ L = √1 − 0,64

⇒ L = √0,36


⇒ L = 0,6 meter.

Jawaban : D

Tanya 10

Sebuah pesawat supercepat berputar terhadap mayapada dengan kelajuan v = 0,6c. Di n domestik pesawat pulsa kirana dipancarkan bersumber sumber S ke cermin C dan dipantulkan oleh transendental C ke S.

Hal ini diamati oleh A yang berada di pesawat dan B yang rani di bumi. Menurut A, hari yang diperlukan pulsa cahaya buat bergerak bolak-balik S-C-S adalah 2 x 10-8
s. Pernyataan di radiks ini yang benar adalah ….
(1) Menurut A jarak mulai sejak S ke C adalah 3 m
(2) Menurut B jarak dari S ke C adalah 2,4 m
(3) Menurut B waktu pulsa kilat bersirkulasi bolak-mengsol S-C-S adalah 2,5 x 10-8
s.
(4) Menurut B kelajuan vibrasi seri saat berputar dari C ke S adalah 1,2 x 108
s.

Pembahasan :

Jarak S ke C menurut A
⇒ so = ½ c.Δto
⇒ so = ½ (3 x108) (2 x 10-8)
⇒ so = 3 m

Jaraka dari S ke C menurut B
⇒ s = so √1 − (v/c)2


⇒ s = 3 √1 − (0,6c/c)2


⇒ s = 3 √1 − (0,6)2


⇒ s = 3 √1 − 0,36

⇒ s = 3 √0,64


⇒ s = 2,4 m

Periode cak bagi bolak-balik S-C-S menurut B

⇒ Δt = 2 x 10-8
1 − (0,6c/c)2
⇒ Δt = 2 x 10-8
1 − 0,36

⇒ Δt = 2,5 x 10-8
s

Sesuai dengan postulat Einstein, lancar cahaya tidak berubah baik untuk pengamat bergerak atau pengamat diam sehingga menurut B kelajuan pulsa sorot saat bergerak dari C ke S adalah 3 x 108
s.

Jadi, opsi yang bermoral yaitu 1, 2, dan 3.

Jawaban : A

Edutafsi.com yaitu blog mengenai bahan berlatih. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan korban sparing yang mau dipelajari.

Menurut Pengamat Di Sebuah Planet Ada Dua Pesawat Antariksa

Source: https://www.edutafsi.com/2016/05/pembahasan-soal-sbmptn-fisika-teori-relativitas.html