Free Printable Kumpulan Soal Relativitas XII

1.

Sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan 0,8c. Jika panjang pesawat pada saat diam 10 m, berpakah panjang pesawat menurut pengamat di bumi?

a)

6 m

b)

8 m

c)

10 m

d)

12 m

2.

Sebuah pesawat pada saat diam panjangnya 6 m, kemudian pada saat bergerak panjangnya 10 m. Berapakah kecepatan pesawat itu?

a)

0,5 c

b)

0,6 c

c)

0,8 c

d)

1/2 √3 c

3.

Dalam teori relativitas, benda dikatakan diam apabila ….

a)

Posisi benda mengalami perubahan terhadap suatu titik

b)

Benda bergerak terhadap kerangka acuan yang diam

c)

Posisi benda tidak bergerak terhadap kerangka acuan

d)

Posisi benda bergerak terhadap suatu titik

e)

Benda berubah terhadap satu titik sebagai acuan

4.

Dengan menggunakan alat interferometer diperoleh bahwa eter dinyatakan tidak ada karena….

a)

Cahaya matahari dapat merambat sampai ke Bumi

b)

Kelajuan cahaya akan berbeda nilai saat sejaja dan tegak lurus Bumi

c)

Cahaya mengalami perubahan arah

d)

Terjadi pola interferensi

e)

Tidak terjadi pergeseran pola interferensi

5.

Asep naik kereta api Argomulyo dengan kelajuan 150 m/s. Saat melewati stasiun Klaten. Asep berjalan menuju toilet dengan kelajuan 2 m/s searah gerak kereta. Menurut penumpang yang duduk di stasiun Klaten, kelajuan Asep sebesar ….m/s

a)

148

b)

150

c)

152

d)

154

e)

156

6.

Pemain sirkus A sedang melakukan atraksi di atas mobil pick-up yang kecepatannya 0,7 c. Pemain sirkus A melempar bola B dengan kecepatan 0,1c searah gerak mobil. Kecepatan bola B menurut penoton D yang diam sebesar….

a)

0,47 c

b)

0,52 c

c)

0,6 c

d)

0,75 c

e)

0,8 c

7.

Perhatikan Gambar di atas

Luas relativistic bangun ABCD yaitu …. cm²

a)

433

b)

325

c)

260

d)

208

e)

156

8.

Periode pendulum di Bumi diamati oleh pesawat A dan B dengan kecepatan masing-masing (3/5) c dan (4/5) c. Perbandingan dilatasi waktu menurut pesawat A dan B yaitu ….

a)

3:4

b)

4:3

c)

4:5

d)

5:3

e)

5:4

9.

Dua anak kembar Maman dan Dadang berpisah saat umur 25 tahun. Maman memilih menetap di Bumi, sedangkan Dadang melakukan penelitian di Bulan dengan menaiki pesawat berkecapatan (12/13) c. Lima belas tahun kemudian Dadang kembali ke Bumi menengok saudara kembarnya Maman yang saat itu berumur …. tahun.

a)

37

b)

40

c)

52

d)

64

e)

70

10.

Benda yang massanya 175 kg bergerak dengan kecepatan 0,96 c. Momentum relativistic benda itu sebesar …. kg.m/s

a)

9,6 x 10¹¹

b)

6,0 x 10¹¹

c)

4,2 x 10¹¹

d)

2,0 x 10¹¹

e)

1,8 x 10¹¹

11.

Sebuah partikel memiliki 4,8 x 10^-19 J saat diam. Saat bergerak dengan 4/5 c. energy kinetic partikel besarmya …. eV (1 J=6,25 x 10¹⁸eV)

a)

0,5

b)

2

c)

2,5

d)

5

e)

8

12.

Benda bermassa 50 gram yang bergerak dengan kecepatan (12/13) c akan mempunyai massa relativistic sebesar …. gram

a)

20

b)

100

c)

120

d)

130

e)

150

13.

Pernyataan yang tepat untuk postulat Einstein pada teori relativitas khusus adalah ....

a)

hukum-hukum fisika adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan percepatan konstan

b)

laju cahaya dalam vakum adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan percepatan konstan

c)

hukum-hukum fisika adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan kecepatan konstan

d)

(1) dan (3)

e)

(1) dan (2)

14.

Seorang astronot pada suatu pesawat angkasa luar yang bergerak dengan kecepatan konstan 0,6 c relatif terhadap bumi sedang melakukan percobaan tumbukan dua bola logam lalu menyimpulkan bahwa momentum dan energi dalam sistem dua bola itu kekal. Kesimpulan pengamat yang berada di bumi terhadap percobaan astronot itu adalah ....

a)

momentum dan energi sistem dua bola itu kekal

b)

momentum sistem dua bola kekal tapi energinya tidak

c)

energi sistem dua bola kekal tapi momentumnya tidak

d)

kedua-dua energi dan momentum sistem dua bola tidak kekal

e)

tumbukan tidak pernah terjadi

15.

Dua pesawat luar angkasa bergerak berlawanan arah dengan kecepatan 0,5 c dan 1/3 c maka kecepatan relatif pesawat kedua terhadap pesawat pertama adalah ....

(c = kecepatan cahaya)

a)

2/7 c

b)

2/5 c

c)

5/7 c

d)

1/5 c

e)

3/5 c

16.

Elektron A bergerak ke barat dengan laju 0,6 c relatif terhadap laboratorium. Elektron B juga bergerak ke barat dengan laju 0,8 c relatif terhadap laboratorium. Laju relatif elektron A menurut kerangka acuan dimana elektron B berada dalam keadaan diam adalah ....

a)

4/5 c mendekati B

b)

4/5 c menjauhi B

c)

12/13 c mendekati B

d)

5/13 c mendekati B

e)

5/13 c menjauhi B

17.

Agar suatu persegi panjang 30 cm × 60 cm menjadi terlihat persegi, maka persegi panjang itu harus diamati oleh pengamat yang bergerak relatif terhadap persegi panjang dengan laju ....

a)

0,5 c sejajar dengan sisi 30 cm

b)

0,5 c sejajar dengan sisi 60 cm

c)

0,5 $\sqrt{3}$ c sejajar dengan sisi 30cm

d)

0,5 $\sqrt{3}$ c sejajar dengan sisi 60 cm

e)

0,6 c sejajar dengan sisi 30 cm

18.

Seorang astronot berada dalam pesawat angkasa luar yang bergerak dengan laju 2 $\times10^8$ m/s terhadap kerangka acuan bumi. Jika menurut pengamat di bumi astronot telah melakukan perjalanan selama 12 jam, maka menurut jam yang dipakai astronot perjalanan itu telah memakan waktu ... jam.

a)

$\frac{36}{5}\sqrt{5}$

b)

12

c)

$4\sqrt{5}$

d)

8

e)

$2\sqrt{5}$

19.

Sebuah benda bermassa 0,12 kg yang bergerak dengan kecepatan 1,8 $\times10^8$ m/s memiliki energi kinetik ... × $10^6$ joule.

a)

0,27

b)

0,20

c)

0,15

d)

0,09

e)

0,03

20.

Momentum sebuah elektron bermassa diam m ketika energi totalnya 5 $mc^2$ adalah ....

a)

mc

b)

2 mc

c)

$2\sqrt{2}mc$

d)

$2\sqrt{3}mc$

e)

$2\sqrt{6}mc$

21.

Energi kinetik sebuah elektron yang bergerak sama dengan 2 kali energi diamnya. Jika massa diam elektron $m\circ$ dan laju rambat cahaya di vakum c, maka besar momentum elektron tersebut adalah ....

a)

2 moc

b)

moc $\sqrt{5}$

c)

2 moc $\sqrt{2}$

d)

3 moc

e)

4 moc

22.

Seorang pengamat di stasion ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan kelajuan V_A dan V_B = 3/4 C (C adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah...

a)

9/16 c

b)

8/9 c

c)

2/3 c

d)

3/4 c

e)

24/25 c

23.

Jika c adalah laju cahaya di udara, maka agar massa benda menjadi 125 persennya massa diam, benda harus bergerak pada kelajuan

a)

1,25c

b)

0,6c

c)

1c

d)

1,5c

24.

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

a)

8 tahun

b)

10 tahun

c)

12 tahun

d)

15 tahun

e)

20 tahun

25.

Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak pada kecepatan 0,8 c dengan sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c adalah ...

a)

3 : 4

b)

4 : 3

c)

9 : 16

d)

16 : 19

e)

9 : 2

26.

Apa kesimpulan dari percobaan Michelson-Morley tentang hipotesa adanya eter ?

a)

eter ada, gelombang elektromagnet merambat melalui eter

b)

eter tidak ada, gelombang elektromagnet tidak membutuhkan media rambat

c)

eter ada, gelombang elektromagnetik tidak merambat melalui eter

d)

eter tidak ada, gelombang elektromagnetik merambat melalui eter

e)

eter ada, gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan media untuk merambat

27.

Seorang Astronout bermassa 80 Kg di Bumi. Tentukan massa Austronot tersebut ketika berada roket yang meluncur dengan kelajuan 0,8 c ...

a)

68 Kg

b)

48 Kg

c)

75 Kg

d)

84 Kg

e)

80 Kg

28.

Bila energi kinetik sebuah partikel sama dengan energi diamnya, maka kecepatan partikel tersebut adalah ,,,

a)

b)

c)

d)

e)

29.

Hukum yang berlaku dalam perhitungan fisika untuk kelajuan benda yang mendekati kelajuan cahaya adalah ….

a)

relativitas Newton dan transformasi Lorentz

b)

relativitas Einstein dan transformasi Galileo

c)

relativitas Newton dan transformasi Galileo

d)

relativitas Newton dan transformasi Einstein

e)

relativitas Einstein dan Transformasi Lorentz

30.

Menurut pengamat di sebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya

dari arah yang berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang kecepatannya 0,5c dan pesawat B yang kecepatannya 0,4c (c = cepat rambat cahaya). Menurut pilot pesawat A, besar kecepatan pesawat B adalah ….

a)

0,1 c

b)

0,25 c

c)

0,4 c

d)

0,75 c

e)

0,9 c

31.

Jika energi kinetik suatu partikel sama dengan setengah energi diamnya maka kelajuan partikel tersebut adalah ….

a)

$\frac{1}{2}\sqrt[]{5}$ c

b)

$\frac{1}{3}\sqrt[]{5}$ c

c)

$\frac{1}{2}\sqrt[]{3}$ c

d)

$\frac{1}{2}\sqrt[]{2}$ c

e)

$\frac{1}{2}$

32.

Massa suatu benda yang sedang bergerak menurut pengamat yang diam di bumi bertambah 25% dari massa diamnya. Bila c = kelajuan cahaya dalam ruang hampa maka kecepatan gerak benda tersebut adalah ….

a)

0,3 c

b)

0,4 c

c)

0,6 c

d)

0,8 c

e)

1,25 c

33.

Sebuah roket ketika diam di bumi mempunyai panjang 100 m. Roket tersebut bergerak dengankecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut orang di bumi, panjang roket tersebut adalah ….

a)

50 m

b)

60 m

c)

70 m

d)

80 m

e)

90 m

34.

Suatu peristiwa terjadi selama 3 s menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa itu dengankecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut pengamat yang diam, peristiwa itu terjadi dalam selang waktu ….

a)

5,0 s

b)

4,8 s

c)

3,0 s

d)

1,8 s

e)

1,2 s

35.

Sebuah elektron mempunyai energi total tiga kali energi diamnya. Besar momentum elektron tersebut adalah ....

a)

7,7 x 10^-22 kg.m/s

b)

6,7 x 10^-22 kg.m/s

c)

5,7 x 10^-22 kg.m/s

d)

4,7 x 10^-22 kg.m/s

e)

3,7 x 10^-22 kg.m/s

36.

Massa seorang astronot di bumi 70 kg. Jika astronot tersebut berada dalam roket yang sedang bergerak dengan kecepatan 1/2 √3 c, maka massa astronot menurut pengamat dibumi adalah....(c = kecepatan cahaya).

a)

70 kg

b)

100 kg

c)

130 kg

d)

135 kg

e)

140 kg

37.

Dhea dan Dhita adalah saudara kembar. Dhita berkelana diantariksa dengan pesawat antariksa berkecepatan 0,6 c. setelah 20 tahun berkelana Dhita pulang ke bumi, maka menurut Dhea perjalanan Dhita telah berlangsung selama….

a)

30 tahun

b)

25 tahun

c)

20 tahun

d)

15 tahun

e)

10 tahun

38.

Sebuah balok memiliki massa jenis 7200 kg/m³ dengan ukuran panjang, lebar dan tinggi berturut - turut 5 cm , 4 cm, 2 cm bergerak dengan kecepatan 0,8 c relativ terhadap bumi dengan arah sejajar dengan sisi panjang balok. Massa jenis balok berdasarkan pengamatan orang yang berada di laboratorium di bumi adalah…kg/m³.

a)

20.000

b)

12.000

c)

11.250

d)

9.000

e)

8.500

39.

Dari besaran-besaran berikut ini, yang nilainya selalu sama untuk semua kerangka acuan pengamat adalah....

a)

Kecepatan cahaya

b)

Massa benda

c)

Kelajuan benda

d)

Kecepatan benda

e)

Panjang benda

40.

Manakah yang lebih berat antara 1 kg beras, 10 ons batu, 1000gr kacang dan 1,02 kg kapas?

a)

beras

b)

kacang

c)

kapas

d)

batu

e)

semua benda sama berat

41.

Anda seorang penumpang di pesawat ruang angkasa. Saat kecepatan pesawat ruang angkasa meningkat, Anda akan mengamati . . . .

a)

arloji Anda melambat.

b)

arloji Anda kehilangan waktu.

c)

arloji Anda semakin cepat.

d)

arloji Anda akan melambat kemudia semakin cepat

e)

tidak ada yang aneh tentang perilaku arloji Anda.

42.

Teori relativitas mengatakan bahwa benda dikatakan bergerak jika....

a)

benda mengalami perubahan setiap waktu

b)

benda bergerak di titik acuan yang sama

c)

benda mengalami pergeseran setiap waktu

d)

benda berpindah posisi dari kedudukan semula

43.

Seseorang jatuh bebas dari sebuah pesawat. Jika Pergerakan saat jatuh dari orang tersebut disketsa oleh pengamat di bumi, bagaimanakah sketsa atau garis lintasan (path) dari pergerakan tersebut.?

a)

membentuk lintasan lurus kebawah

b)

membentuk lintasan parabola

c)

membentuk lintasan lingkaran

d)

tidak ada jawaban yang benar

44.

DY diam dipinggir jalan melihat motor dengan kecepatan 10 m/s. Penumpang di belakang motor membuang sampah searah dengan gerak motor. Diperkirakan kecepatan sampah tersebut 2 m/s terhadap si penumpang tersebut. setelah belajar teori relativitas DY memprediksi bahwa kecepatan sempah menurut pandangan dia adalah.... m/s

a)

12 m/s

b)

8 m/s

c)

10 m/s

d)

20 m/s

45.

Sebuah pesawat panjangnya 10 m dalam keadaan diam di bumi. Apabila pesawat tersebut bergerak searah dengan panjangnya dengan kecepatan 0,6c, berapakah panjang pesawat tersebut saat bergerak?

a)

4 m

b)

6 m

c)

8 m

d)

10 m

46.

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

a)

8 tahun

b)

12 tahun

c)

15 tahun

d)

20 tahun

47.

Seorang Astronot bermassa 80 kg di Bumi. Tentukan massa Astronot tersebut ketika berada di roket yang meluncur dengan kelajuan 0,8 c ...

a)

68 kg

b)

48 kg

c)

84 kg

d)

64 kg

48.

Teori relativitas mengatakan bahwa benda dikatakan bergerak jika

a)

benda bergeser

b)

benda berubah kedudukan terhadap titik acuan

c)

benda mengalami perubahan setiap waktu

d)

benda mengalami pergeseran

49.

gambar seorang anak sedang di dalam kereta yang sedang melaju. Menurut teori relativitas, mana yang dikatakan bergerak? (bisa lebih dari 1)

a)

Anak

b)

Kereta

c)

Rumah

d)

Semua benar

50.

Menururt Relativitas Newton, Hukum hukum mekanika berlaku ..... pada semua kerangka acuan inersia

a)

Beda

b)

Sama

c)

Sementara

51.

seorang jatuh bebas dari sebuah pesawat. jika Pergerakan saat jatuh dari orang tersebut disketsa, bagaimanakah sketsa atau garis lintasan (path) dari pergerakan tersebut.?

a)

A. lurus kebawah

b)

B. parabola

c)

A dan B benar

d)

A dan B salah

52.

Disebuah jalan Dono dan Indro mengendarai motor dengan kecepatan sama saling bersebelahan. Maka Dono dikatakan diam jika kerangka acuan Indro. Pernyataan tersebut benar atau salah

a)

Benar

b)

Salah

53.

Gerak di dunia ini tidak ada yang mutlak. pernyataan tersebut benar atau salah

a)

Benar

b)

Salah

54.

Kecepatan cahaya relatif, tergantung pada kerangka acuan

a)

Benar

b)

Salah

55.

Hasil percobaan Michelson-Morley adalah... (pilih yang benar)

a)

Keberadaan eter mempengaruhi kecepatan cahaya

b)

Eter tidak ada

c)

kecepatan cahaya sama besar dalam segala arah dan tidak tergantung dari kerangka acuan

d)

cahaya merambat tanpa medium

56.

Prinsip relativitas newton dikemukakan oleh...

a)

Einstein

b)

Galileo

c)

Michelson

d)

Morley

e)

Lorenz

57.

Percobaan yang dilakukan michelson dan morley bertujuan untuk membuktikan...

a)

Kecepatan cahaya sama pada semua arah

b)

cahaya merambat di ruang hampa

c)

udara sebagai medium rambat cahaya

d)

adanya eter di alam

e)

cahaya bukan gelombang

58.

Jika laju sebuah partikel 0.6 c maka perbandingan massa diam dan massa relativitasnya adalah...

a)

5:3

b)

5:4

c)

4:5

d)

3:5

e)

8:5

59.

Gussion adalah bagian dari nassa yang ingin terbang ke bulan, dan berada di sana selama 12 tahun untuk penelitian, jika ipesawatnya berkecepatan 0.8 c tentukan berapa tahun perjalanan Gussion menurut orang di bumi !

a)

12 tahun

b)

20 tahun

c)

16 tahun

d)

24 tahun

e)

30 tahun

60.

Sebuah roket ketika diam di bumi memiliki panjang 100 m, Kemudian roket bergerak dengan kecepatan 0.8 c. Menurut orang yang berada di dalam roket panjang roketnya adalah

a)

60

b)

80

c)

120

d)

100

e)

160

61.

Salah satu postulat einstein dibawah ini adalah

a)

Kecepatan cahaya sama di semua pengamat

b)

hukum fisika berbeda sesuai kerangka acuan

c)

Kecepatan cahaya bergantung kepada pengamat

d)

Cahaya tidak mempunyai medium rambat

e)

Massa panjang waktu bersifat relatif untuk benda yang mendekati kecepatan cahaya

62.

Sebuah roket memiliki panjang 50 m dengan massa 20 ton meninggalkan bumi dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya, menurut teori relativitas einstein maka...

a)

Massa roket <20 ton, panjang roket >50 m

b)

massa roket >20 ton, panjang roket <50 m

c)

massa roket <20 ton, panjang roket <50 m

d)

massa roket >20 ton, panjang roket >50 m

e)

massa roket 20 ton, panjang roket 50 m

63.

Pesawat ruang angkasa bergerak dengan kecepatan 0.8c relatif terhadap bumi. Dari pesawat ditembakan sebuah roket dengan kecepatan 0.4 c relatif terhadap pesawat. Tentukan kecepatan roket relatif terhadap bumi

a)

0.90 c

b)

0.85 c

c)

0.70 c

d)

0.60 c

e)

0.98 c

64.

Di sebuah kelas, Nisa dan Dimas sedang berdiskusi tentang Postulat relativitas Einstein. Mereka mencatat beberapa pernyataan yang mereka pelajari:

1.) Massa benda tidak konstan

2.) Waktu diam dan waktu bergerak tidak sama

3.) Panjang diam dan panjang bergerak tidak sama

4.) Kecepatan cahaya dalam vakum yang dipancarkan oleh sumber bergerak adalah sama

pernyataan yang benar adalah …

a)

(1) dan (3)

b)

(2), (3) dan (4)

c)

(2) dan (4)

d)

(1), (2), (3) dan (4)

e)

(1), (2) dan (3)

65.

Adi sedang berada di dalam kereta api yang bergerak dengan kelajuan 20 m/s terhadap bumi. Ketika itu, Adi berjalan di dalam kereta api dengan kelajuan 5 m/s terhadap kereta api dan searah dengan gerak kereta api, maka kelajuan Adi terhadap bumi adalah ...

a)

20 m/s

b)

25 m/s

c)

30 m/s

d)

35 m/s

e)

40 m/s

66.

Periode pendulum di Bumi diamati oleh Angga dan Ina dengan kecepatan masing-masing (3/5) c dan (4/5) c. Perbandingan dilatasi waktu menurut pesawat Angga dan Ina yaitu ….

a)

3:4

b)

4:3

c)

4:5

d)

5:3

e)

5:4

67.

Dua anak kembar Maman dan Dadang berpisah saat umur 25 tahun. Maman memilih menetap di Bumi, sedangkan Dadang melakukan penelitian di Bulan dengan menaiki pesawat berkecapatan (12/13) c. Lima belas tahun kemudian Dadang kembali ke Bumi menengok saudara kembarnya Maman yang saat itu berumur …. tahun.

a)

37

b)

40

c)

52

d)

64

e)

70

68.

Titi, seorang pengamat di bumi, melihat pesawat bergerak dengan kecepatan 0,6c. Perbandingan panjang pesawat sesungguhnya dengan panjang pesawat menurut pengamat di bumi adalah...

a)

2 : 3

b)

3 : 2

c)

4 : 5

d)

5 : 4

e)

3 : 4

69.

Seorang pengamat di ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antara Sari dan Dian yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan kelajuan masing-masing VA = 4/5 c dan VB = 5/6 c (c adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat B menurut pilot pesawat A adalah...

a)

11/9 c

b)

49/50 c

c)

24/25 c

d)

9/11 c

e)

2/3 c

70.

Rina sedang mengamati pesawat ruang angkasa yang mempunyai massa m₀ bergerak dengan kecepatan 0,8 c. Perbandingan massa pesawat ketika bergerak dan diam adalah...

a)

2/3

b)

3/2

c)

3/5

d)

5/3

e)

4/5

71.

Sebuah roket dengan pnjang awal L0, bergerak dengan kecepatan 0,6c. Apabila dilihat oleh pengamat diam, panjang roket akan menjadi ...

a)

0,6 L0

b)

0,8 L0

c)

L0

d)

1,25 L0

e)

0,5 L0

72.

Jika laju partikel 0,6 c, maka perbandingan massa relativistik tehadap massa diamnya adalah ...

a)

5 : 3

b)

25 : 9

c)

5 : 4

d)

25 : 4

e)

8 : 5

73.

Dua saudara kembar Egi dan Ega hidup terpisah. Egi berkelana dengan pesawat antariksa berkecepatan 0,8c. Setelah berkelana selama 6 tahun, Egi pulang ke bumi. Maka menurut Ega, Egi melakukan perjalanan selama .... tahun

a)

10

b)

12

c)

15

d)

3,6

e)

4,8

74.

Sebuah roket waktu diam di bumi memilki panjang 120 m. Roket bergerak dengan kecepatan 0,8c. Menurut orang di bumi, panjang roket tersebut menjadi ..... m

a)

72

b)

96

c)

120

d)

150

e)

200

75.

Dua saudara kembar Egi dan Ega hidup terpisah pada saat usia mereka 23 tahun. Egi berkelana dengan pesawat antariksa berkecepatan 0,8c . Setelah berkelana selama 12 tahun, Egi pulang ke bumi. Maka menurut Ega, usia Egi adalah.... tahun

a)

43

b)

24

c)

20

d)

47

e)

44

76.

Sebuah pesawat ruang angkasa yang memiliki kecepatan 0,8c akan mengalami kontraksi panjang sebesar .... %

a)

20

b)

40

c)

60

d)

75

e)

80

77.

Perhatikan pernyataan berikut.

1. Kelajuan cahaya di dalam ruang hampa ke segala arah adalah sama

2. Massa benda selalu tetap

3. Panjang benda bersifat relatif

4. Perubahan waktu akan lebih besar jika seseorang melakukan perjalanan dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya

Pernyataan yang benar adalah ... ( Boleh lebih dari 1)

a)

1

b)

2

c)

3

d)

4

78.

Pada percobaan Michelson-Morley digunakan suatu alat yang digunakan

untuk mendeteksi adanya eter. Alat tersebut disebut … .

a)

detektor

b)

spektrometer

c)

simulator

d)

interferometer

e)

reflektor

79.

Salah satu postulat relativitas Einstein adalah … .

a)

selang waktu pengamat yang diam dan selang waktu pengamat yag

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 di atas permukaan bumi memiliki kecepatan mutlak

80.

Kereta api bergerak dengan kelajuan 20 m/s terhadap Bumi. Bila penumpang

berjalan 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)

40 m/s

81.

Sebuah pesawat bergerak dengan kecepatan 0,6c terhad

ap Bumi. Pesawat

menembakkan peluru dengan kecepatan 0,4c searah dengan gerak pesawat.

Kecepatan peluru terhadap Bumi adalah … .

a. 0,2c

b. 0,5c

c. 0,6c

d. 0,8c

e. c

a)

0,2 C

b)

0,5 C

c)

0,6 C

d)

0,8 C

e)

C

82.

P dan Q adalah sepasang anak kembar. P berkelana di antariksa dengan pesawat

berkecepatan 0,8 c. Setelah 12 tahun berkelana akhirnya P pulang ke Bumi.

Menurut Q perjalanan P telah berlangsung selama … .

a)

8 tahun

b)

10 tahun

c)

12 tahun

d)

15 tahun

e)

20 tahun

83.

Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak pada kecepatan 0,8c

dengan sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c adalah … .

a)

3 : 4

b)

4 : 3

c)

9 : 16

d)

16 : 9

e)

9 : 2

84.

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)

2,0 MeV

d)

1,5 MeV

e)

2,5 MeV

85.

Menurut pengamat di sebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya dari arah yang berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang berkecepatan 0,50 c dan pesawat B yang berkecepatan 0,4 c. Menurut pilot pesawat A besar kecepatan pesawat B adalah…

a)

0,1 c

b)

0,25 c

c)

0,4 c

d)

0,75 c

e)

0,9 c

86.

Sebuah roket waktu diam di bumi mempunyai panjang 100 m. Roket tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8 c. Menurut pengamat di bumi, panjang roket tersebut selama bergerak adalah…

a)

50 m

b)

60 m

c)

70 m

d)

80 m

e)

100 m

87.

Pesawat angkasa A bergerak dengan kecepatan 0,9c terhadap bumi. Jika pesawat angkasa B bergerak melewati pesawat A dengan kecepatan relatif 0,5c terhadap pesawat A kecepatan pesawat B terhadap bumi adalah . . .

a)

0,54 c

b)

0,67 c

c)

0,85 c

d)

0,93 c

e)

0,97 c

88.

Panjang roket mula-mula 10 m. Kemudian, roket bergerak dengan kecepatan 0,8c. Menurut pengamat di bumi, panjang roket tersebut selama bergerak adalah . . .

a)

10 m

b)

8 m

c)

6 m

d)

4 m

e)

2 m

89.

Suatu peristiwa terjadi selama 3 sekon menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa itu dengan kecepatan 0,8 c. Menurut pengamat yang diam peristiwa tersebut terjadi selama

a)

2,8 s

b)

2,5 s

c)

2,1 s

d)

1,8 s

e)

1,5 s

90.

P dan Q adalah anak kembar. P berkelana dengan pesawat berkecepatan 0,8 c. Setelah 12 tahun berkelana, akhirnya P pulang ke bum. Menurut Q perjalanan P telah berlangsung selama..

a)

9,2 tahun

b)

8,2 tahun

c)

7,2 tahun

d)

6,8 tahun

e)

5,6 tahun

91.

Massa diam suatu benda adalah 2 Kg. Massa benda tersebut ketika bergerak dengan kecepatan 0,6 c adalah

a)

2,5 Kg

b)

3,5 Kg

c)

4,5 Kg

d)

5 Kg

e)

6 Kg

92.

Bila laju partikel 0,6 c, maka perbandingan massa relative partikel terhadap massa diamnya adalah…

a)

1 : 2

b)

2 : 5

c)

4 : 5

d)

5 : 4

e)

5 : 3

93.

Agar energy kinetic benda memiliki 25% energy diamnya dan c adalah kecepatan cahaya maka benda harus bergerak dengan kelajuan…

a)

0,6 c

b)

0,8 c

c)

0,9 c

d)

0,25 c

e)

0,5 c

94.

Jika energy proton adalah empat kali enegi diamnya, maka laju proton adalah…

a)

2 c

√1/2

b)

2 c

√1/3

c)

2 c

√1/5

d)

2 c

√1/6

e)

2 c√1/8

95.

Dalam teori relativitas, benda dikatakan diam apabila ….

a)

Posisi benda mengalami perubahan terhadap suatu titik

b)

Benda bergerak terhadap kerangka acuan yang diam

c)

Posisi benda tidak bergerak terhadap kerangka acuan

d)

Posisi benda bergerak terhadap suatu titik

e)

Benda berubah terhadap satu titik sebagai acuan

96.

Dengan menggunakan alat interferometer diperoleh bahwa eter dinyatakan tidak ada karena….

a)

Cahaya matahari dapat merambat sampai ke Bumi

b)

Kelajuan cahaya akan berbeda nilai saat sejaja dan tegak lurus Bumi

c)

Cahaya mengalami perubahan arah

d)

Terjadi pola interferensi

e)

Tidak terjadi pergeseran pola interferensi

97.

Asep naik kereta api Argomulyo dengan kelajuan 150 m/s. Saat melewati stasiun Klaten. Asep berjalan menuju toilet dengan kelajuan 2 m/s searah gerak kereta. Menurut penumpang yang duduk di stasiun Klaten, kelajuan Asep sebesar ….m/s

a)

148

b)

150

c)

152

d)

154

e)

156

98.

Pemain sirkus A sedang melakukan atraksi di atas mobil pick-up yang kecepatannya 0,7 c. Pemain sirkus A melempar bola B dengan kecepatan 0,1c searah gerak mobil. Kecepatan bola B menurut penoton D yang diam sebesar….

a)

0,47 c

b)

0,52 c

c)

0,6 c

d)

0,75 c

e)

0,8 c

99.

Perhatikan Gambar di atas

Luas relativistic bangun ABCD yaitu …. cm²

a)

433

b)

325

c)

260

d)

208

e)

156

100.

Periode pendulum di Bumi diamati oleh pesawat A dan B dengan kecepatan masing-masing (3/5) c dan (4/5) c. Perbandingan dilatasi waktu menurut pesawat A dan B yaitu ….

a)

3:4

b)

4:3

c)

4:5

d)

5:3

e)

5:4

101.

Dua anak kembar Maman dan Dadang berpisah saat umur 25 tahun. Maman memilih menetap di Bumi, sedangkan Dadang melakukan penelitian di Bulan dengan menaiki pesawat berkecapatan (12/13) c. Lima belas tahun kemudian Dadang kembali ke Bumi menengok saudara kembarnya Maman yang saat itu berumur …. tahun.

a)

37

b)

40

c)

52

d)

64

e)

70

102.

Benda yang massanya 175 kg bergerak dengan kecepatan 0,96 c. Momentum relativistic benda itu sebesar …. kg.m/s

a)

9,6 x 10¹¹

b)

6,0 x 10¹¹

c)

4,2 x 10¹¹

d)

2,0 x 10¹¹

e)

1,8 x 10¹¹

103.

Sebuah partikel memiliki 4,8 x 10^-19 J saat diam. Saat bergerak dengan 4/5 c. energy kinetic partikel besarmya …. eV (1 J=6,25 x 10¹⁸eV)

a)

0,5

b)

2

c)

2,5

d)

5

e)

8

104.

Benda bermassa 50 gram yang bergerak dengan kecepatan (12/13) c akan mempunyai massa relativistic sebesar …. gram

a)

20

b)

100

c)

120

d)

130

e)

150

105.

Berdasarkan konsep fisika modern, tidak ada gerak benda yang bersifat mutlak, artinya ...

a)

kecepatannya tetap

b)

percepatannya tetap

c)

bergantung pada kerangka acuannya

d)

tidak ada gerak relatif

e)

geraknya pasti atau nyata

106.

kecepatan cahaya (c) = ...

a)

$3\times10^8$ m/s

b)

$8\times10^3$ m/s

c)

$3\times10^3$ m/s

d)

$3\times10^{-8}$ m/s

107.

2 c =

a)

$6\times10^8$ m/s

b)

$3\times10^8$ m/s

c)

$4\times10^8$ m/s

d)

$6\times10^{-8}$ m/s

108.

Panjang benda yang diukur pengamat diam disimbolkan dengan

a)

$L$

b)

$L_0$

c)

v

109.

Sebuah roket ssat dibumi mempunyai panjang 80 m. roket tersebut bergerak dengan kecepaatan 0,8c. menurut orang dibumi roket tersebut memiliki panjang ....

a)

40 m

b)

48 m

c)

58 m

d)

60 m

e)

68 m

110.

Jarak antara dua menara yang berada di bui adalah 150 km. Jarak antara dua menara tersebutmenurt orang yang berada dalam pesawat terbangyag sedang bergerak dengan kecepatan 0,6 c dalaah ....

a)

120 km

b)

100 km

c)

80 km

d)

70 km

e)

50 km

111.

Ad dua orang A dan B, A mengendarai pesawat mata-maa ultra cepat dengan kecepatan 0,6c terhadap B yang diam dibumi, selang 3,4 x 10⁶sekon menurut A sejak ia meninggalkan B dibumi terjadi ledakan pada jarak 100 m. menurut B yang dibumi ledakan tersebut terjadi setelah ...

a)

2,0 x 10⁶sekon

b)

3,5 x 10⁶sekon

c)

4,0 x 10⁶sekon

d)

4,2 x 10⁶sekon

e)

4,5 x 10⁶sekon

112.

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

113.

Momentum relativistik suatu benda yang memiliki massa m dan bergerak dengan laju 0,8 c adalah ....

a)

0,95 mc

b)

1,33 mc

c)

1,53 mc

d)

2,33 mc

e)

2,53 mc

114.

Momentum relativistik suatu benda yang memiliki massa m dan bergerak dengan laju 0,8 c adalah ....

a)

0,95 mc

b)

1,33 mc

c)

1,53 mc

d)

2,33 mc

e)

2,53 mc

115.

Sebuah lampu kilat diaktifkan dititik X pada t = 4x 10^-4s ketika diamatai oleh O. dari kejadian ini jika dipandang oleh O' mendapat kecepatan 0,6 c. Berapa lama lampu kilat bergerak relatif terhadap O?

a)

0,25 x 10^-4s

b)

1,15 x 10^-4s

c)

1,25 x 10^-4s

d)

1,35 x 10^-4s

e)

2,25 x 10^-4s

116.

Tuliskanlah Dua Postulat Einstein dalam teori Relativitas Khusus!

4 lines

117.

Pernyataan yang tepat untuk postulat Einstein pada teori relativitas khusus adalah ....

a)

hukum-hukum fisika adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan percepatan konstan

b)

laju cahaya dalam vakum adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan percepatan konstan

c)

hukum-hukum fisika adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan kecepatan konstan

d)

(1) dan (3)

e)

(1) dan (2)

118.

Dua pesawat luar angkasa bergerak berlawanan arah dengan kecepatan 0,5 c dan 1/3 c maka kecepatan relatif pesawat kedua terhadap pesawat pertama adalah ....

(c = kecepatan cahaya)

a)

2/7 c

b)

2/5 c

c)

5/7 c

d)

1/5 c

e)

3/5 c

119.

Seorang pengamat di stasion ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan kelajuan V_A dan V_B = 3/4 C (C adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah...

a)

9/16 c

b)

8/9 c

c)

2/3 c

d)

3/4 c

e)

24/25 c

120.

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

a)

8 tahun

b)

10 tahun

c)

12 tahun

d)

15 tahun

e)

20 tahun

121.

Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak pada kecepatan 0,8 c dengan sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c adalah ...

a)

3 : 4

b)

4 : 3

c)

9 : 16

d)

16 : 19

e)

9 : 2

122.

Apa kesimpulan dari percobaan Michelson-Morley tentang hipotesa adanya eter ?

a)

eter ada, gelombang elektromagnet merambat melalui eter

b)

eter tidak ada, gelombang elektromagnet tidak membutuhkan media rambat

c)

eter ada, gelombang elektromagnetik tidak merambat melalui eter

d)

eter tidak ada, gelombang elektromagnetik merambat melalui eter

e)

eter ada, gelombang elektromagnetik tidak membutuhkan media untuk merambat

123.

Seorang Astronout bermassa 80 Kg di Bumi. Tentukan massa Austronot tersebut ketika berada roket yang meluncur dengan kelajuan 0,8 c ...

a)

50/3 Kg

b)

100/3

c)

400/3 Kg

d)

600/3 Kg

e)

800/3 Kg

124.

Bila energi kinetik sebuah partikel sama dengan energi diamnya, maka kecepatan partikel tersebut adalah ,,,

a)

b)

c)

d)

e)

125.

Hukum yang berlaku dalam perhitungan fisika untuk kelajuan benda yang mendekati kelajuan cahaya adalah ….

a)

relativitas Newton dan transformasi Lorentz

b)

relativitas Einstein dan transformasi Galileo

c)

relativitas Newton dan transformasi Galileo

d)

relativitas Newton dan transformasi Einstein

e)

relativitas Einstein dan Transformasi Lorentz

126.

Menurut pengamat di sebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya

dari arah yang berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang kecepatannya 0,5c dan pesawat B yang kecepatannya 0,4c (c = cepat rambat cahaya). Menurut pilot pesawat A, besar kecepatan pesawat B adalah ….

a)

0,1 c

b)

0,25 c

c)

0,4 c

d)

0,75 c

e)

0,9 c

127.

Sebuah roket ketika diam di bumi mempunyai panjang 100 m. Roket tersebut bergerak dengankecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut orang di bumi, panjang roket tersebut adalah ….

a)

50 m

b)

60 m

c)

70 m

d)

80 m

e)

90 m

128.

Suatu peristiwa terjadi selama 3 s menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa itu dengankecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut pengamat yang diam, peristiwa itu terjadi dalam selang waktu ….

a)

5,0 s

b)

4,8 s

c)

3,0 s

d)

1,8 s

e)

1,2 s

129.

Massa seorang astronot di bumi 70 kg. Jika astronot tersebut berada dalam roket yang sedang bergerak dengan kecepatan 1/2 √3 c, maka massa astronot menurut pengamat dibumi adalah....(c = kecepatan cahaya).

a)

70 kg

b)

100 kg

c)

130 kg

d)

135 kg

e)

140 kg

130.

Sebuah roket dengan pnjang awal L0, bergerak dengan kecepatan 0,6c. Apabila dilihat oleh pengamat diam, panjang roket akan menjadi ...

a)

0,6 L0

b)

0,8 L0

c)

L0

d)

1,25 L0

e)

0,5 L0

131.

Sebuah roket dengan pnjang awal L0, bergerak dengan kecepatan 0,6c. Apabila dilihat oleh pengamat diam, panjang roket akan menjadi ...

a)

0,6 L0

b)

0,8 L0

c)

L0

d)

1,25 L0

e)

0,5 L0

132.

Berapa energi diam suatu elektron e, di mana massa e = 9,1 x 10^-31 ? dimana 1 eV = 1,6 x 10^-19 Joule

a)

0,141 MeV

b)

0,411 MeV

c)

0,155 MeV

d)

0,511 MeV

e)

0,911 MeV

133.

Salah satu contoh pada kehidupan sehari-hari yang menunjukkan bahwa gerak suatu benda bersifat relatif adalah ….

a)

Ketika berada di dalam mobil dan mobil mengerem secara mendadak maka badan kita terdorong ke depan

b)

Ketika berada di dalam mobil dan mobil dipercepat secara mendadak maka badan kita tertarik ke belakang

c)

Ketika berada di dalam mobil yang bergerak, pohon-pohon di luar mobil terlihat bergerak

d)

Ketika kita berada di dalam mobil A dan melihat mobil B di depan kita bergerak dengan arah berlawanan, gerak mobil B akan terlihat lebih lambat jika dibandingkan ketika kita diam dipinggir jalan

e)

Ketika kita berada di dalam mobil A dan melihat mobil B di depan kita bergerak searah, gerak mobil B akan terlihat lebih cepat jika dibandingkan ketika kita diam dipinggir jalan

134.

Sebuah roket bergerak dengan kecepatan yang mendekati kecepatan cahaya, sehingga energi kinetiknya bernilai 25% dari energi diamnya. Kecepatan roket tersebut adalah ...

a)

1/5

b)

1/2

c)

3/5

d)

2/3

e)

3/4

135.

Pada kasus kesetaraan energi, pernyataan yang benar di bawah ini adalah ....

a)

Energi berbanding terbalik dengan massa

b)

Energi sebanding dengan massa

c)

Energi berbanding terbalik dengan massa kuadrat

d)

Energi sebanding dengan massa kuadrat

e)

Energi berbanding terbalik dengan massa pangkat tiga

136.

Berdasarkan konsep fisika modern, tidak ada gerak benda yang bersifat mutlak, artinya ....

a)

kecepatannya tetap

b)

percepatannya tetap

c)

bergantung pada kerangka acuannya

d)

tidak ada gerak relatif

e)

geraknya pasti atau nyata

137.

Energi dari sebuah partikel yang massa diamnya 5,5 x 10^-27 kg setara dengan ..... (c = 3 x 10⁸ m/s)

a)

4,95 x 10^-9 J

b)

4,95 x 10^-10 J

c)

4,95 x 10^-11 J

d)

4,95 x 10^-13 J

e)

4,95 x 10^-12 J

138.

Sebuah pesawat antariksa bergerak dengan kecepatan 0,6c terhadap Bumi. Dari dalam pesawat ditembakkan peluru dengan kecepatan 0,4c searah gerak pesawat. Kecepatan peluru terhadap Bumi adalah ....

a)

0,20 c

b)

0,40 c

c)

0,60 c

d)

0,80 c

e)

1,00 c

139.

Suatu peristiwa terjadi selama 3 s menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa itu dengan kecepatan 0,8c (c = kecepatan cahaya). Menurut pengamat yang diam, peristiwa itu terjadi dalam selang waktu ....

a)

1,8 s

b)

1,2 s

c)

3,0 s

d)

5,0 s

e)

4,8 s

140.

Seorang astronot pada suatu pesawat angkasa luar yang bergerak dengan kecepatan konstan 0,6c relatif terhadap bumi sedang melakukan percobaan tumbukan dua bola logam lalu menyimpulkan bahwa momentum dan energi dalam sistem dua bola itu kekal. Kesimpulan pengamat yang berada di Bumi terhadap percobaan astronot itu adalah ....

a)

momentum sistem dua bola kekal tapi energinya tidak

b)

momentum dan energi sistem dua bola itu kekal

c)

energi sistem dua bola kekal tapi momentumnya tidak

d)

kedua energi dan momentum sistem dua bola tidak kekal

e)

tumbukan tidak pernah terjadi

141.

Persamaan matematis pada relativitas menggunakan acuan dari transformasi (a)

142.

Sebuah roket waktu diam di Bumi memiliki panjang 120 m. Roket bergerak dengan kecepatan 0,8c. Menurut orang di Bumi, panjang roket tersebut menjadi .... m

a)

72

b)

96

c)

120

d)

150

e)

200

143.

Hasil percobaan Michelson - Morley adalah ....

a)

keberadaan eter mempengaruhi kecepatan cahaya

b)

eter tidak ada

c)

kecepatan cahaya sama besar dalam segala arah dan tidak tergantung dari kerangka acuan

d)

cahaya merambat tanpa medium

e)

eter ada

144.

Rani naik kereta api Argomulyo dengan kelajuan 150 m/s. Saat melewati stasiun Klaten, Rani berjalan menuju toilet dengan kelajuan 2 m/s searah gerak kereta. Menurut penumpang yang duduk di stasiun Klaten, kelajuan Rani sebesar ..... m/s

a)

148

b)

150

c)

152

d)

154

e)

156

145.

Dengan menggunakan alat interferometer diperoleh bahwa eter dinyatakan tidak ada karena ....

a)

cahaya matahari dapat merambat sampai ke Bumi

b)

kelajuan cahaya akan berbeda nilai saat sejajar dan tegak lurus Bumi

c)

cahaya mengalami perubahan arah

d)

terjadi pola interferensi

e)

tidak terjadi pergeseran pola interferensi

146.

Dari besaran-besaran berikut ini, yang harganya selalu sama untuk semua kerangka acuan pengamat adalah ....

a)

kecepatan cahaya

b)

kecepatan benda

c)

massa benda

d)

kelajuan benda

e)

momentum benda

147.

Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak pada kecepatan 0,8c dengan sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,6c adalah ....

a)

9 : 2

b)

3 : 4

c)

9 : 16

d)

4 : 3

e)

2 : 9

148.

Postulat kedua Einstein menyatakan bahwa ....

a)

Semua hukum fisika dapat dinyatakan dalam bentuk persamaan yang sama untuk semua kerangka acuan universal

b)

Hasil pengukuran waktu yang dilakukan oleh pengamat yang bergerak dengan pengamat yang diam adalah sama

c)

Kecepatan gelombang cahaya adalah sama untuk semua pengamat dan tidak tergantung pada gerak si pengamat atau gerak sumber cahaya

d)

Pengukuran panjang benda yang dilakukan oleh pengamat yang diam dan bergerak menghasilkan hasil yang tidak sama

e)

Massa relatif yang berarti massa benda sebuah benda berubah bersifat yang besarnya bergantung pada kecepatan benda bergerak

149.

Rio dan Roy adalah seorang anak kembar. Rio berkelana di antariksa dengan pesawat berkecepatan 0,8c. Setelah 12 tahun berkelana akhirnya Rio pulang ke Bumi. Menurut Roy, perjalanan Rio telah berlangsung selama ....

a)

8 tahun

b)

10 tahun

c)

12 tahun

d)

15 tahun

e)

20 tahun

150.

Sebuah roket bergerak dengan kecepatan 0,6c. Jika dilihat oleh pengamat yang diam, panjang roket itu akan menyusut sebesar ....

a)

20%

b)

36%

c)

40%

d)

60%

e)

80%

151.

Jika sebuah partikel yang massa diamnya m_o bergerak dengan kelajuan $\frac{\text{3}}{\text{5}}$ c, maka pernyataan berikut yang benar adalah .....

a)

momentum liniernya $\frac{3}{4}$ mc

b)

energi kinetiknya $\frac{1}{4}$ mc²

c)

energi totalnya $\frac{5}{4}$ mc²

d)

energi diamnya $\frac{1}{2}$ mc²

e)

massanya $\frac{3}{4}$ m

152.

Pernyataan yang tepat untuk postulat Einstein pada teori relativitas khusus adalah ....

a)

hukum-hukum fisika adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan percepatan konstan

b)

laju cahaya dalam vakum adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan percepatan konstan

c)

hukum-hukum fisika adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan kecepatan konstan

d)

(1) dan (3)

e)

(1) dan (2)

153.

Seorang astronot pada suatu pesawat angkasa luar yang bergerak dengan kecepatan konstan 0,6 c relatif terhadap bumi sedang melakukan percobaan tumbukan dua bola logam lalu menyimpulkan bahwa momentum dan energi dalam sistem dua bola itu kekal. Kesimpulan pengamat yang berada di bumi terhadap percobaan astronot itu adalah ....

a)

momentum dan energi sistem dua bola itu kekal

b)

momentum sistem dua bola kekal tapi energinya tidak

c)

energi sistem dua bola kekal tapi momentumnya tidak

d)

kedua-dua energi dan momentum sistem dua bola tidak kekal

e)

tumbukan tidak pernah terjadi

154.

Dua pesawat luar angkasa bergerak berlawanan arah dengan kecepatan 0,5 c dan 1/3 c maka kecepatan relatif pesawat kedua terhadap pesawat pertama adalah ....

(c = kecepatan cahaya)

a)

2/7 c

b)

2/5 c

c)

5/7 c

d)

1/5 c

e)

3/5 c

155.

Elektron A bergerak ke barat dengan laju 0,6 c relatif terhadap laboratorium. Elektron B juga bergerak ke barat dengan laju 0,8 c relatif terhadap laboratorium. Laju relatif elektron A menurut kerangka acuan dimana elektron B berada dalam keadaan diam adalah ....

a)

4/5 c mendekati B

b)

4/5 c menjauhi B

c)

12/13 c mendekati B

d)

5/13 c mendekati B

e)

5/13 c menjauhi B

156.

Agar suatu persegi panjang 30 cm × 60 cm menjadi terlihat persegi, maka persegi panjang itu harus diamati oleh pengamat yang bergerak relatif terhadap persegi panjang dengan laju ....

a)

0,5 c sejajar dengan sisi 30 cm

b)

0,5 c sejajar dengan sisi 60 cm

c)

0,5 $\sqrt{3}$ c sejajar dengan sisi 30cm

d)

0,5 $\sqrt{3}$ c sejajar dengan sisi 60 cm

e)

0,6 c sejajar dengan sisi 30 cm

157.

Pernyataan berikut ini yang benar terkait cara yang dilakukan oleh Michelson dan Morley untuk membuktikan keberadaan eter adalah ....

a)

Mengalirkan eter ke dalam tabung vakum dan menyinari tabung tersebut dengan cahaya yang panjang gelombangnya berbeda.

b)

Mengukur perbedaan kelajuan cahaya yang bergerak dalam arah horizontal dan vertikal.

c)

Mengukur banyaknya pola interferensi yang muncul akibat pergerakan cahaya dalam arah yang berbeda

d)

Membandingkan kelajuan cahaya yang bergerak dalam ruang hampa dan medium.

Hint

e)

Mengukur pergeseran pita interferensi akibat perbedaan waktu ketika cahaya dilewatkan dalam arah vertikal dan horizontal.

158.

Postulat relativitas Einstein :

1.) Massa benda tidak konstan

2.) Waktu diam dan waktu bergerak tidak sama

3.) Panjang diam dan panjang bergerak tidak sama

4.) Kecepatan cahaya dalam vakum yang dipancarkan oleh sumber bergerak adalah sama

Yang benar adalah …

a)

(1) dan (3)

b)

(2), (3) dan (4)

c)

(2) dan (4)

d)

(1), (2), (3) dan (4)

e)

(1), (2) dan (3)

159.

Menurut pengamat di sebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya dari arah berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang kecepatannya 0,5c dan pesawat B yang kecepatannya 0,4c. Menurut pilot pesawat A besar kecepatan pesawat B adalah ….

a)

0,10c

b)

0,25c

c)

0,40c

d)

0,75c

e)

0,90c

160.

Sebuah roket bergerak dengan kecepatan 0,6c. Jika dilihat oleh pengamat yang diam, panjang roket itu akan menyusut sebesar ….

a)

20%

b)

36%

c)

40%

d)

60%

e)

80%

161.

Perbandingan kontraksi Lorentz dari sebuah batang yang bergerak 0,8c dengan yang bergerak 0,6c adalah ...

a)

2 : 1

b)

1 : 3

c)

1 : 2

d)

3 : 1

e)

3 : 4

162.

Pernyataan yang tepat untuk postulat Einstein pada teori relativitas khusus adalah ....

a)

hukum-hukum fisika adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan percepatan konstan

b)

laju cahaya dalam vakum adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan percepatan konstan

c)

hukum-hukum fisika adalah sama untuk semua kerangka acuan dengan kecepatan konstan

d)

(1) dan (3)

e)

(1) dan (2)

163.

Dua pesawat luar angkasa bergerak berlawanan arah dengan kecepatan 0,5 c dan 1/3 c maka kecepatan relatif pesawat kedua terhadap pesawat pertama adalah ....

(c = kecepatan cahaya)

a)

2/7 c

b)

2/5 c

c)

5/7 c

d)

1/5 c

e)

3/5 c

164.

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

a)

8 tahun

b)

10 tahun

c)

12 tahun

d)

15 tahun

e)

20 tahun

165.

Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak pada kecepatan 0,8 c dengan sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c adalah ...

a)

3 : 4

b)

4 : 3

c)

9 : 16

d)

16 : 19

e)

9 : 2

166.

Seorang Astronout bermassa 80 Kg di Bumi. Tentukan massa Austronot tersebut ketika berada roket yang meluncur dengan kelajuan 0,8 c ...

a)

68 Kg

b)

48 Kg

c)

75 Kg

d)

84 Kg

e)

80 Kg

167.

Sebuah roket dengan panjang awal Lo, bergerak dengan kecepatan 0,6c. Apabila dilihat oleh pengamat diam, panjang roket akan menjadi ...

a)

0,6 Lo

b)

0,8 Lo

c)

Lo

d)

1,25 Lo

e)

0,5 Lo

168.

Seorang pengamat duduk 4

m dari bagian depan bus yang sedang bergerak dengan kelajuan 10

m/s. Lima sekon setelah bus melewati seorang pengamat lain yang diam di pingir jalan, sang sopir menyalakan lampu bagian depan bus. Menurut pengamat yang diam di pinggir jalan, posisi kejadian tersebut adalah ....

a)

54 m

b)

46 m

c)

36 m

d)

45 m

e)

34 m

169.

Sebuah pesawat luar angkasa yang panjangnya 20
m bergerak dengan kecepatan $\frac{1}{2}\sqrt{3}\ C$
Panjang pesawat tersebut menurut pengamat yang diam adalah ...

a)

1m

b)

4 m

c)

5 m

d)

10 m

e)

12 m

170.

Sebuah partikel bergerak sepanjang sumbu X’ dari kerangka S’ dengan kelajuan 0,4c.

Kerangka S’ bergerak dengan kelajuan 0,6c

terhadap kerangka S. Kelajuan partikel tersebut diukur dari kerangka S adalah ....

a)

$2,36\ x\ 10^8\ \frac{m}{s}$

b)

$2,43\ x10^8\ \frac{m}{s}$

c)

$2,9x10^{7^{ }}\ \frac{m}{s}$

d)

$4,05\ x\ 10^7\ \frac{m}{s}$

e)

$8,1\ x\ 10^7\ \frac{m}{s}$

171.

Momentum proton yang bergerak dengan kelajuan 0,85 c

adalah ….

a)

$1,2\ x\ 10^{-19}kg\ \frac{m}{s}$

b)

$5,01x10^{-19}\ kg\ \frac{m}{s}$

c)

$6,04\ x\ 10^{-19}\ kg\ \frac{m}{s}$

d)

$7,6\ x\ 10^{-19}\ kg\ \frac{m}{s}$

e)

$8,1\ x\ 10^{-19}\ kg\ \frac{m}{s}$

172.

Menurut relativitas khusus, apa yang terjadi pada panjang suatu objek yang bergerak dengan kecepatan mendekati kecepatan cahaya relatif terhadap pengamat diam?

a)

Panjang objek tetap sama

b)

Panjang objek bertambah

c)

Panjang objek berkurang

d)

Panjang objek tidak bisa diukur

173.

Postulat relativitas Einstein :

1.) Massa benda tidak konstan

2.) Waktu diam dan waktu bergerak tidak sama

3.) Panjang diam dan panjang bergerak tidak sama

4.) Kecepatan cahaya dalam vakum yang dipancarkan oleh sumber bergerak adalah sama

Yang benar adalah …

a)

(1) dan (3)

b)

(2), (3) dan (4)

c)

(2) dan (4)

d)

(1), (2), (3) dan (4)

e)

(1), (2) dan (3)

174.

Menurut pengamat di sebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya dari arah berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang kecepatannya 0,5c dan pesawat B yang kecepatannya 0,4c. Menurut pilot pesawat A besar kecepatan pesawat B adalah ….

a)

0,10c

b)

0,25c

c)

0,40c

d)

0,75c

e)

0,90c

175.

Sebuah roket bergerak dengan kecepatan 0,6c. Jika dilihat oleh pengamat yang diam, panjang roket itu akan menyusut sebesar ….

a)

20%

b)

36%

c)

40%

d)

60%

e)

80%

176.

Perbandingan kontraksi Lorentz dari sebuah batang yang bergerak 0,8c dengan yang bergerak 0,6c adalah ...

a)

2 : 1

b)

1 : 3

c)

1 : 2

d)

3 : 1

e)

3 : 4

177.

Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,8c dengan sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,6c adalah….

a)

3 : 4

b)

4 : 3

c)

9 : 2

d)

9 : 16

e)

16 : 9

178.

Jika c adalah laju cahaya di ruang hampa, maka agar massa benda menjadi 125 persen massa diam, benda harus digerakkan pada kelajuan ….

a)

0,5 c

b)

0,6 c

c)

0,8c

d)

c

e)

1,25c

179.

Sebuah elektron yang memiliki massa diam m_o bergerak dengan kecepatan 0,6c, maka energi kinetiknya adalah ….

a)

0,25 m_o c²

b)

0,36 m_o c²

c)

m_o c²

d)

1,80 m_o c²

e)

2,80 m_o c²

180.

Agar energi kinetik benda bernilai 25% energi diamnya dan c adalah kelajuan cahaya dalam ruang hampa, maka benda harus bergerak dengan kelajuan …

a)

c/4

b)

c/2

c)

3c/5

d)

3c/4

e)

4c/5

181.

Dika berada di dalam pesawat luar angkasa yang bergerak dengan kecepatan 0.6c relatif terhadap Bumi. Ia melihat sebuah asteroid meluncur di depannya dengan kecepatan 0.8c dalam arah yang sama. Berapakah kecepatan asteroid tersebut menurut pengamat di Bumi?

a)

0.6c

b)

1.0c

c)

0.8c

d)

0.9c

e)

1.4c

182.

Siti adalah seorang astronot yang sedang dalam misi luar angkasa dengan pesawat yang bergerak dengan kecepatan 0.9𝑐. Jika menurut jam di pesawatnya ia mengalami perjalanan selama 1 jam, berapa lama waktu yang telah berlalu menurut pengamat di Bumi?

a)

1.5 hours

b)

4.5 hours

c)

3 hours

d)

0.5 hours

e)

2.2 hours

183.

Amir membawa sebuah batang besi yang panjangnya 5 meter saat diam di stasiun luar angkasa. Ketika ia membawa batang tersebut di dalam roket yang bergerak dengan kecepatan 0.8c, berapa panjang batang yang diukur oleh pengamat di Bumi?

a)

2 meter

b)

3 meter

c)

5 meter

d)

4 meter

e)

1 meter

184.

Dua pesawat luar angkasa masing-masing dikemudikan oleh Toni dan Rina. Toni bergerak dengan kecepatan 0.6c ke arah kanan, sedangkan Rina bergerak ke arah kiri dengan kecepatan 0.5c, keduanya relatif terhadap Bumi. Berapakah kecepatan pesawat Rina menurut Toni?

a)

0.08c

b)

0.5c

c)

0.1c

d)

0.9c

e)

0.3c

185.

Dalam perjalanan luar angkasa, Dani menyalakan senter di dalam pesawat yang bergerak dengan kecepatan 0.95c. Berapakah kecepatan cahaya yang diamati oleh seorang ilmuwan yang diam di Bumi?

a)

c

b)

0.95c

c)

1.5c

d)

0.75c

e)

0.5c

186.

Seorang astronot bernama Laila melakukan perjalanan ke bintang terdekat dengan kecepatan 0.98c. Menurut pengamat di Bumi, perjalanan ini berlangsung selama 10 tahun. Berapa lama waktu yang dialami Laila di dalam pesawatnya?

a)

2.5 tahun

b)

15 tahun

c)

2 tahun

d)

20 tahun

e)

5 tahun

187.

Sebuah pesawat luar angkasa saat diam memiliki panjang 100 meter. Ketika pesawat ini bergerak dengan kecepatan tinggi, seorang pengamat di Bumi mengukurnya menjadi hanya 60 meter. Berapakah kecepatan pesawat tersebut?

a)

0.8c

b)

0.5c

c)

0.9c

d)

1.0c

e)

0.7c

188.

Sebuah satelit bergerak dengan kecepatan 0.7c terhadap Bumi, dan di dalam satelit, sebuah drone kecil diluncurkan ke depan dengan kecepatan 0.5c. Berapakah kecepatan drone menurut pengamat di Bumi?

a)

0.9c

b)

1.2c

c)

0.3c

d)

0.5c

e)

0.7c

189.

Sebuah roket yang bergerak dengan kecepatan 0.99c mengalami efek dilatasi waktu. Berapakah faktor dilatasi waktunya?

a)

7.09

b)

8.45

c)

3.67

d)

10.12

e)

5.25

190.

Seorang insinyur luar angkasa mengukur panjang sebuah pesawat dalam kondisi diam adalah 20 meter. Ketika pesawat ini bergerak dengan kecepatan 0.6c, berapa panjangnya yang diamati oleh seorang ilmuwan di Bumi?

a)

18 meter

b)

22 meter

c)

16 meter

d)

14 meter

e)

12 meter

191.

Partikel dalam laboratorium fisika meluruh dalam waktu 5 mikrodetik saat diam. Jika partikel tersebut bergerak dengan kecepatan 0.8c, berapa waktu yang diukur oleh pengamat di laboratorium?

a)

5 mikrodetik

b)

4 mikrodetik

c)

10 mikrodetik

d)

8.33 mikrodetik

e)

6.25 mikrodetik

192.

Dua pesawat luar angkasa sedang mendekati satu sama lain dengan masing-masing memiliki kecepatan 0.85c terhadap Bumi. Berapakah kecepatan satu pesawat menurut pengamat di pesawat lainnya?

a)

0.98c

b)

0.95c

c)

1.0c

d)

0.75c

e)

0.5c

193.

Seorang astronot berangkat menuju sebuah planet yang berjarak 9 tahun cahaya dari Bumi. Ia bergerak dengan kecepatan 0.6c. Berapa lama waktu perjalanan yang dirasakan oleh sang astronot?

a)

10 tahun

b)

15 tahun

c)

8 tahun

d)

20 tahun

e)

12 tahun

194.

Seorang kosmonot dalam roket mengukur perjalanan luar angkasanya berlangsung selama 8 tahun, tetapi pengamat di Bumi mengukur waktu perjalanan tersebut sebagai 10 tahun. Berapakah kecepatan roket itu?

a)

0.5c

b)

1.0c

c)

0.6c

d)

0.8c

e)

0.4c

195.

Jika seorang fisikawan mengukur faktor Lorentz γ untuk sebuah roket adalah 2, berapakah kecepatan roket tersebut?

a)

0.5c

b)

0.75c

c)

0.9c

d)

1.0c

e)

0.86c

Kumpulan Soal Relativitas XII

Total questions: 195

Worksheet time: 9hrs 22mins

Similar Resources on Wayground