Soal dan Pembahasan UN Fisika Tahun 2016 SMP / MTS No. 16-20

Details

Category: UN Fisika SMP/MTs

fisikastudycenter.com- Soal dan pembahasan UN IPA SMP / MTs Tahun 2016, dibahas bagian mapel fisika/kimia. Pembahasan soal nomor 16-20.

Soal No. 11
Manakah pasangan nama benda langit dengan ciri yang benar?

Relativitas Cara Menentukan Perbandingan Massa Relativistik

Details

Category: Nostalgia

fisikastudycenter.com_ Masih tentang relativitas, kali ini kaitannya dengan massa relativistik yaitu perbandingan massa relativistik terhadap massa diamnya. Contoh soal dikutib dari soal umptn tahun 1990.

UMPTN 1990
Bila laju partikel 0,6c, maka perbandingan massa relativistik partikel itu terhadap massa diamnya adalah...
A. 5 : 3
B. 25 : 9
C. 5 : 4
D. 25 : 4
E. 8 : 5

Data:
laju partikel ν = 0,6c
m : m_o =....?

Rumus relativitas untuk massa relativistik:

dengan
m = massa relativistik
m_o = massa diam
ν = kelajuan partikel
c = cepat rambat cahaya

Masukkan datanya:

Perhatikan angka-angka yang sering muncul dan angka-angka pasangannya berikut ini:
   0,6 → 0,8 → 8/10 → 10 / 8 → 5 : 4
   0,8 → 0,6 → 6/10 → 10/6 → 5 : 3

Dari soal yang sama, beberapa soal baru bisa dibuat sebagaimana 5 soal hasil modifikasi berikut ini, ada yang diganti angkanya, ada yang dibalik saja perbandingannya:

Soal No. 1
Perbandingan massa relativistik terhadap massa diam dari suatu partikel yang bergerak mendekati kelajuan cahaya adalah 5 : 4. Kelajuan partikel tersebut adalah...
A. 0,60c
B. 0,70c
C. 0,80c
D. 0,90c
E. 0,95c

Jawabannya tentu adalah A. 0,60c

Soal No. 2
Bila laju partikel 0,8c, maka perbandingan massa relativistik partikel itu terhadap massa diamnya adalah...
A. 5 : 3
B. 25 : 9
C. 5 : 4
D. 25 : 4
E. 8 : 5

Seperti soal paling atas, hasilnya adalah 5 : 3
0,8 → 0,6 → 6/10 → 10/6 → 5 : 3

Soal No. 3
Perbandingan massa relativistik terhadap massa diam dari suatu partikel yang bergerak mendekati kelajuan cahaya 5adalah 5 : 3. Kelajuan partikel tersebut adalah...
A. 0,60c
B. 0,70c
C. 0,80c
D. 0,90c
E. 0,95c

Jawabannya tentu adalah A. 0,80c

Soal No. 4
Perbandingan massa diam terhadap massa relativistik dari suatu partikel yang bergerak mendekati kelajuan cahaya adalah 4 : 5 Kelajuan partikel tersebut adalah...
A. 0,60c
B. 0,70c
C. 0,80c
D. 0,90c
E. 0,95c

Jawabannya tentu adalah A. 0,60c

Soal No. 5
Bila laju partikel 0,6c, maka perbandingan massa diam partikel itu terhadap massa relativistiknya adalah...
A. 3 : 5
B. 9 : 25
C. 4 : 5
D. 4 : 25
E. 5 : 8

Liat kembali soal paling atas.

Relativitas Menentukan Kecepatan Relatif

Details

Category: Nostalgia

fisikastudycenter.com_ 2021- Kali ini kita tampilkan satu soal tentang relativitas, kaitannya dengan kecepatan relatif secara relativistik. Contoh soal dikutip dari soal umptn tahun 2001.

Menurut pengamat di sebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya dari arah yang berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang kecepatannya 0,50c dan pesawat B yang kecepatannya 0,40c (c = cepat rambat cahaya). Menurut pilot pesawat A besar kecepatan pesawat B adalah...
A. 0,10c
B. 0,25c
C. 0,40c
D. 0,75c
E. 0,90c

Di soal ada pengamat (P), ada pesawat pertama (A) , ada pesawat kedua (B).

Dimana diketahui:
Kecepatan A terhadap pengamat v_AP = -0,5c
Kecepatan B terhadap pengamat v_BP = +0,4c

Ket:
Tanda v_AP dan v_BP berbeda karena berlawanan, penentuan tanda (+) atau (-) nya boleh ditukar.

Yang ditanyakan adalah besar kecepatan pesawat B menurut pilot pesawat A, atau v_BA =.....?

Dengan rumus kecepatan relatif:

Masukkan datanya:

Bagaimana jika yang ditanyakan adalah BESAR kecepatan relatif pesawat A menurut pilot pesawat B?

Jawabannya akan sama BESARnya yaitu 0,75c. Hanya dari perhitungannya menggunakan rumusan dan data diketahui seperti di atas, jika v_BA = 0,75c maka v_AB = −0,75c, atau sebaliknya.

Karena
v_BA = −v_AB
v_AB = −v_BA

Bagaimana jika yang ditanyakankan adalah BESAR kecepatan relatif pesawat A menurut pilot pesawat B?

Jawabannya akan sama BESARnya yaitu 0,75c. Hanya dari perhitungannya jika v_BA = 0,75c maka v_AB = −0,75c, karena v_BA = −v_AB

Dari situasi yang sama dengan menggunakan soal di atas, kita coba modifikasi menjadi sebuah soal baru. Angkanya tetap 0,50c, 0,40c dan 0,75c seperti berikut ini.

Menurut pengamat di sebuah planet ada dua pesawat antariksa yang mendekatinya dari arah yang berlawanan, masing-masing adalah pesawat A yang kecepatannya x dan pesawat B yang kecepatannya 0,40c (c = cepat rambat cahaya). Menurut pilot pesawat A besar kecepatan pesawat B adalah 0,75c. Besar kecepatan pesawat A adalah.....
A. 0,10c
B. 0,25c
C. 0,40c
D. 0,50c
E. 0,90c

Jawabannya tentu saja D. 0,50c.

Kita coba hitung dengan rumus yang sama seperti pembahasan soal sebelumnya:
Kecepatan B terhadap pengamat v_BP = +0,4c
Kecepatan pesawat B  menurut pilot A  v_BA = 0,75c
Kecepatan A (terhadap pengamat)  v_AP = x =.....??

Masukkan angkanya:

Besar v_AP adalah 0,5c. Tanda negatif dari hasil di atas artinya arah gerak A berlawanan dengan B.

Cara Menaikkan Batas Ukur Voltmeter

Details

Category: Nostalgia

fisikastudycenter.com, January-2021 - Cara menentukan atau menaikkan batas ukur suatu galvanometer yang difungsikan sebagai voltmeter yaitu alat untuk mengukur besar tegangan atau beda potensial pada dua buah titik pada suatu rangkaian listrik.

Soal dikutip dari Tes Ujian Masuk Perguruan Tinggi Negeri (UMPTN) Fisika tahun 1990.

Sebuah galvanometer yang hambatannya 50 ohm akan mengalami simpangan maksimum jika dilalui arus 0,01 A. Agar dapat mengukur tegangan hingga 100 V, maka harus dipasang....
A. hambatan muka sebesar 9950 ohm
B. hambatan muka sebesar 5000 ohm
C. hambatan cabang sebesar 9950 ohm
D. hambatan cabang sebesar 5000 ohm
E. hambatan muka dan hambatan cabang masing-masing sebesar 2500 ohm

Untuk menaikkan batas ukur baik untuk ampermeter maupun voltmeter perlu ditambahkan komponen resistor (hambatan, atau tahanan) pada rangkaian.

Sebelumnya agar tidak keliru dengan cara menaikkan batas ukur pada ampermeter, perhatikan poin-poin berikut ini.

Pada Ampermeter:
-Ditambahkan suatu resistor dengan cara dipasang PARALEL  dengan galvanometer
-Resistor atau hambatan tambahan dinamakan hambatan cabang atau hambatan shunt (R_sh)
-Cara menggunakan ampermeter yang sudah dinaikkan batas ukurnya tadi adalah dengan cara dipasang secara  SERI pada komponen yang akan diukur kuat arus listriknya.

Pada Voltmeter:
-Ditambahkan suatu resistor dengan cara pasang SERI dengan galvanometer.
-Resistor atau hambatan yang ditambahkan tadi dinamakan hambatan muka atau hambatan depan
-Cara menggunakan voltmeter yang sudah dinaikkan batas ukurnya tadi adalah dengan cara dipasang secara  PARALEL pada komponen yang akan diukur tegangan listriknya.

Data dari soal, dengan hambatan r_g = 50 ohm dengan dialiri I_g = 0,01 A diperoleh besar tegangan sebelum dinaikkan:
V_g = IR = 0,01(50)
= 0,5 volt

Kelipatan batas ukur yang baru dari batas ukur awalnya:
n = 100 volt/0,5 volt
= 200 kali

Baca juga:

Cara Memasang Ampermeter & Voltmeter

Cara Membaca  Voltmeter

Cara Menaikkan Batas Ukur Ampermeter

Terakhir dengan rumus hambatan depan yang harus dipasang pada voltmetr atau R_v yang harus ditambahkan agar batas ukur menjadi 200 kali semula:
R_v = (n - 1) Rg
R_v = (200 - 1)50
R_v = 199 (50) = 9950 Ω

Jawaban: A. hambatan muka sebesar 9950 ohm

SKALU 1978 Arah Gerak Elektron

Details

Category: Nostalgia

fisikastudycenter.com_ Soal ini sudah cukup tua usianya keluar di soal ujian SKALU tahun 1978. Soalnya seperti ini:

"Lintasan sebuah elektron yang bergerak dalam suatu medan listrik dengan kecepatan sejajar arah medan listrik adalah.....

A. lingkaran

B. parabola

C. elips

D. heliks

E. garis lurus"