Kumpulan Soal Fisika Dasar II Bab: Fisika Modern Agus Suroso agussuroso@fi.itb.ac.id, agussuroso102.wordpress.com 30 April 2017 Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 1 / 17
Teori Relativitas Khusus 1 Pesawat A dan B saling mendekat dengan laju sama terhadap bumi. Laju relatif masing-masing pesawat terhadap bumi adalah 0,7c. Berapakah laju pesawat A terhadap B? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 2 / 17
Teori Relativitas Khusus 2 Pesawat A dan B saling mendekat dengan laju sama terhadap bumi. Laju relatif pesawat A terhadap B adalah 0,7c. Berapakah laju pesawat A terhadap bumi? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 3 / 17
Teori Relativitas Khusus 3 Sebuah lampu pada mobil berkelap-kelip dengan selang waktu 1,1 s. Jika menurut pengamat yang diam melihat lampu tersebut berkelap-kelip dengan selang waktu 1,2 s, tentukan laju dari mobil tersebut. Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 4 / 17
Teori Relativitas Khusus 4 Umur hidup muon dalam keadaan diam adalah 2,2 µs. Muon bergerak menuju bumi dari ketinggian 20 km dengan laju 0,995c.a a. Berapakah umur hidup muon menurut pengamat di bumi? b. Berapa waktu yang diperlukan hingga sampai di bumi menurut pengamat di bumi? c. Berapa waktu yang diperlukan hingga sampai di bumi menurut pengamat yang bergerak bersama muon? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 5 / 17
Teori Relativitas Khusus 5 Sebuah pesawat ruang angkasa bergerak dengan laju 0,6c. Pengamat di bumi mengamati sinyal yang dikirim oleh pesawat setelah pesawat berangkat selama 60 menit. a. Berapa selang waktu tempuh pesawat ketika mengirim sinyal tersebut, menurut pengamat di pesawat? b. Berapa jauh jarak pesawat dari bumi ketika mengirimkan sinyal menurut pengamat di bumi? c. Berapa jauh jarak pesawat dari bumi ketika mengirimkan sinyal menurut pengamat di pesawat? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 6 / 17
Teori Relativitas Khusus 6 Sebuah pesawat meninggalkan bumi dengan laju 0,3c. Setelah bergerak selama 10 jam, pilot menembakkan roket dengan laju 0,7c. a. Menurut pengamat di bumi, berapakah jarak yang ditempuh pesawat saat menembakkan roket? b. Menurut pilot, berapakah jarak yang ditempuh pesawat saat menembakkan roket? c. Berapakah laju roket menurut pengamat di bumi? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 7 / 17
Teori Relativitas Khusus 7 Sebuah elektron memiliki energi kinetik sebesar 100 MeV. Berapakah lajunya? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 8 / 17
Teori Relativitas Khusus 8 Sebuah elektron bergerak dengan laju 0,995c. Berapa laju sebuah proton agar: a. Mempunyai momentum yang sama dengan momentum elektron? b. Mempunyai energi kinetik yang sama dengan energi kinetik elektron? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 9 / 17
Dualisme partikel gelombang 9 Gambar berikut menunjukkan potensial penghenti terhadap frekuensi foton datang pada suatu logam. Gunakanlah grafik tersebut untuk menentukan fungsi kerja, perbandingan h/e, dan panjang gelombang ambang*. *panjang gelombang ambang: panjang gelombang maksimum agar fotolistrik terjadi. Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 10 / 17
Dualisme partikel gelombang 10 Jika fungsi kerja dari suatu logam adalah 2,8 ev, berapakah besarnya beda potensial yang diperlukan untuk menghentikan elektron yang terpancar ketika cahaya dengan panjang gelombang 550 nm menyinari logam? Berapakah kecepatan maksimum elektron yang terpancar dari logam? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 11 / 17
Dualisme partikel gelombang 11 Dua sumber cahaya digunakan dalam percobaan efek fotoliostrik untuk menentukan fungsi kerja dari suatu permukaan logam. Ketika cahaya hijau dari lampu merkuri λ = 546,1 nm digunakan, diperoleh potensial penghenti sebesar 0,376 V. a. Berdasarkan percobaan tersebut, berapakah fungsi kerja dari logam? b. Berapakah potensial penghenti yang teramati jika digunakan cahaya kuning dari tabung Helium (λ = 546,1 nm). Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 12 / 17
Dualisme partikel gelombang 12 Foton dengan panjang gelombang 600 nm menumbuk elektron yang diam. a. Berapakah perubahan energi maksimum yang dapat dialami foton? b. Berapakah energi kinetik maksimum yang dapat dicapai elektron? c. Berapakah laju maksimum yang dapat dicapai elektron? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 13 / 17
Dualisme partikel gelombang 13 Pada sudut berapakah foton yang mempunyai energi 200 kev akan kehilangan 5% energinya ketika bertumbukan dengan elektron? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 14 / 17
Dualisme partikel gelombang 14 Elektron dan foton masing-masing memiliki panjang gelombang 0,3 nm. Tentukan momentum dan energi (a) Elektron dan (b) Foton. Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 15 / 17
Dualisme partikel gelombang 15 Satu partikel kaon KS 0 yang berada dalam keadaan diam meluruh menjadi satu partikel pion π + dan satu partikel pion π. Massa dari KS 0 adalah 497.7 MeV/c2, dan massa pion masing-masing adalah 139.6 MeV/c 2. a. Berapakah laju tiap pion? b. Berapakah panjang gelombang pion? Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 16 / 17
Dualisme partikel gelombang Sebagian besar soal diambil atau diadaptasi dari pustaka berikut: Jearl Walker, David Halliday, Robert Resnick, Fundamentals of physics10th edition, John Wiley & Sons, 2010. Raymond A. Serway and John W. Jewett, Jr., Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, Eighth Edition, Brooks/Cole, Belmont, 2010. Agus Suroso (ITB) Kumpulan Soal Fidas II 30 April 2017 17 / 17