FR Relativitas Khusus

Ada sebuah atom bergerak dengan kecepatan u = 0,5 c (yaitu setengah dari kecepatan cahaya). Atom tersebut tiba-tiba memancarkan elektron dalam arah gerak atom dengan kecepatan v = 0,7 c terhadap atom. Menurut pengamat yang diam kecepatan elektron terhadap tanah adalah . . .c

• • 0,80

• • 1,2

• • 0,89

• • 0,2

• • 0,90

Sebuah pesawat bergerak ke kanan dengan kecepatan 0,300 c terhadap bumi. Pesawat kedua bergerak ke kiri dengan kecepatan 0,800 c terhadap bumi. Kecepatan pesawat pertama terhadap pesawat kedua adalah . . . c

• • 0,887

• • 0,800

• • 1,10

• • 0,500

• • 0,750

Pesawat kembar bergerak menjauhi bumi. Pesawat pertama bergerak dengan kecepatan 0,80 c terhadap bumi. Sementara pesawat kedua bergerak dengan kecepatan 0,80 c terhadap pesawat pertama. Menurut pengamat yang diam di bumi, kecepatan pesawat kedua adalah . . . c

• 0,876

• 0,750

• 0,900

• 0,976

• 0,950

Menurut pilot, panjang pesawat adalah 20 m. Panjang pesawat tersebut menurut orang di bumi jika pesawat bergerak dengan laju 0,6 c adalah . . . m

• 15

• 19

• 18

• 16

• 17

Tongkat yang memiliki panjang diam 1,0 m kemudian bergerak dalam arah menurut panjangnya dengan kecepatan v relatif terhadap pengamat. Panjang tongkat tersebut sebagaimana diukur oleh pengamat diam adalah 0,914 m. Kecepatan tongkat adalah . . . c

• • 0,406

• • 0,835

• • 0,165

• • 0,667

• • 0,333

Partikel X dapat meluruh menjadi partikel Y dalam waktu yang sangat pendek. Pada saat dilakukan pengukuran di laboratorium di mana partikel X hampir diam (memiliki kecepatan yang sangat kecil), partikel X meluruh menjadi partikel Y dalam waktu 1,50 µs. Ketika dilakukan pengamatan peluruhan partikel X yang dihasilkan di atmosfer dan sedang bergerak dengan laju tertentu, waktu peluruhan partikel X menjadi 2,00 µs. Kecepatan partikel X adalah . . . c

• • 0,750

• • 0,661

• • 0,667

• • 0,800

• • 0,700

Eksperimen yang dilakukan di CERN, Swiss, tahun 1977 merupakan salah satu cara menguji dilatasi waktu yang diramalkan teori relativitas. Berkas muon dipercepat dalam lintasan lingkaran yang berjari – jari 7,0 km hingga mencapai laju 0,999 94 c. Muon adalah partikel yang sangat tidak stabil. Pengamatan di laboratorium menunjukkan bahwa muon yang hampir diam (memiliki kecepatan yang sangat kecil) meluruh menjadi partikel lain dalam waktu 2,200 µs. Akibat dilatasi waktu maka muon dapat bertahan lebih lama dari peluruhan. Umur muon yang bergerak dengan laju v = 0,999 94 c bertambah menjadi . . . µs

• • 10

• • 200,83

• • 63,5

• • 20

• • 40

Para Astronot dalam sebuah wahana antariksa melakukan perjalanan menjauhi bumi dengan v = 0,6 c beristirahat di ruang kendali. Mereka mengatakan akan tidur siang selama 1 jam dan akan menelepon kembali. Menurut operator di bumi, tidur siang mereka berlangsung selama . . . jam

• 1,25

• 0,8

• 1,33

• 1,0

• 0,6

Sebuah meson pi, π⁰, memiliki massa m₀ = 2,4 x 10^-28 kg. Meson tersebut bergerak dengan laju 2,4 x 10⁸ m/s. Energi kinetik meson tersebut adalah . . . J

• • 1,44 × 10^-11

• • 6,9 × 10^-12

• • 6,9 × 10^-11

• • 3,6 × 10^-11

• • 2,16 × 10^-11

Energi yang dilepaskan jika elektron yang berada dalam keadaan diam diubah seluruhnya menjadi radiasi elektromagnetik adalah . . . MeV

• • 0,51

• • 5,1

• • 1,02

• • 8,19

• • 1,53