Contoh soal momentum & energi relativistik dan pembahasan
Postingan ini membahas contoh soal momentum relativistik dan energi relativistik yang disertai pembahasannya atau penyelesaiannya. Rumus momentum relativistik sebagai berikut:
p =Keterangan:
- p = momentum
- mo = massa diam
- v = kecepatan
- c = kecepatan cahaya
Energi relativistik terdiri dari 3 rumus yaitu:
- Etotal = m c2
- Ediam = mo c2
- Ekinetik = Etotal – Ediam
Untuk lebih jelasnya, dibawah ini diberikan beberapa contoh soal momentum dan energi relativistik.
Contoh soal 1
Sebuah partikel bermassa 5 gram bergerak dengan kecepatan 0,8 c terhadap pengamat dilaboratorium. Hitunglah momentum partikel tersebut.
Pembahasan / penyelesaian soal
Pada soal ini diketahui:
- mo = 5 gram = 0,005 kg
- v = 0,8 c
- c = 3 . 108 m/s
Cara menghitung momentum relativistik menggunakan rumus dibawah ini.
p =
p =
p =
Contoh soal 2
Sebuah benda mempunyai massa diam 4 kg. Jika benda tersebut bergerak dengan kecepatan 0,6 c (c = 3 . 108 m/s) maka tentukanlah:
- Energi diam benda
- Energi relativistik
- Energi kinetik benda
Pembahasan / penyelesaian soal
Contoh soal 3
Tentukan besarnya energi kinetik suatu benda yang bermassa 8 kg apabila bergerak dengan kecepatan 0,6 c.
Pembahasan / penyelesaian soal
Pada soal ini diketahui:
- mo = 8 kg
- v = 0,6 c
- c = 3 . 108 m/s
Contoh soal 4
Berapakah kecepatan elektron bergerak agar energi kinetiknya 1/2 dari energi diam.
Pembahasan / penyelesaian soal
Pada soal ini diketahui EK = 1/2 Eo sehingga:
Ekinetik = Etotal – Ediam
1/2 Ediam = Etotal – Ediam
1/2 Ediam + Ediam = Etotal
3/2 Ediam = Etotal
3/2 mo c2 = m c2
3/2 mo = m
Contoh soal 5 (UN 1996)
Sebuah partikel bergerak dengan laju v = 1/2 √ 3 c (c = laju cahaya). Jika mo = massa diam, m = massa bergerak, Ek = energi kinetik dan Eo = energi diam maka berlaku…
A. m = 1/2 mo dan Ek = 1/2 Eo
B.m = 4/3 mo dan Ek = Eo
C. m = 3/2 mo dan Ek = Eo
D. m = 2 mo dan Ek = 2 Eo
E. m = 2 mo dan Ek = Eo
Pembahasan / penyelesaian soal
Cara menjawab soal ini sebagai berikut:
Jadi soal ini jawabannya E.