Soal-Soal Relativitas

Penambahan Kecepatan

1. Sebuah kereta api bergerak dengan kecepatan 120 km/jam. Seekor burung yang hinggap di atas  kereta terbang dengan kecepatan 5 km/jam searah kereta tersebut.
Berapa kecepatan terbang burung tersebut tersebut menurut seseorang yang berada di dalam kereta api dan menurut orang yang sedang berdiri di stasiun?

Pembahasan

a. Kecepatan burung relatif terhadap kereta api adalah  v'x = 5 km/jam
b. Kecepatan burung  relatif terhadap stasiun adalah
vx = v + v'x
    = 120 + 5 = 125km/jam

2. Sebuah pesawat luar angkasa bergerak dengan kecepatan 0,8c meninggalkan bumi. Dari pesawat tersebut ditembakkan peluru dengan kecepatan 0,4c. Tentukan kecepatan peluru menurut pengamat di bumi jika arah peluru searah pesawat :
a.Menurut relativistik klasik
b.Menurut relativistik Einstein

Pembahasan

a. Menurut relativistik klasik
   vx = v’x + v = 0,8c + 0,4c = 1,2c

b. Menurut relativistik Einstein

Kontraksi Panjang

Sebuah pesawat yang diam di bumi mempunyai panjang 100 m. Kemudian pesawat tersebut bergerak dengan kecepatan 0,6c. Berapa panjang pesawat tersebut menurut pengamat di bumi sekarang?

L0 = 100 m
V = 0,5c
Panjang pesawat menurut pengamat di bumi dirumuskan dengan

Dilasi Waktu

Sebuah pesawat ruang angkasa mengitari bumi dengan kecepatan 0,6c sambil memancarkan sinyal ke bumi. Sinyal diamati dari bumi memiliki periode 12 menit. Tentukan periode sinyal sebenarnya?

Pembahasan

t = 12 menit, v = 0,8c
Periode sinyal sebenarnya adalah t0.

Massa dan Energi

Sebuah benda memiliki massa diam 12 kg. Jika benda tersebut bergerak dengan kecepatan 0,8c. Tentukan :
a. Massa bergeraknya
b. Energi diam benda
c. Energi relativitas benda
d. Energi kinetik benda

Pembahasan

m₀ = 2 kg
v = 0,8c

Thanks for reading & sharing Sains Multimedia