);

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 =
mo v
1 –
v2
c2

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
Rumus energi kinetik relativistik
Rumus energi kinetik relativistik

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 =
mo v
1 –
v2
c2

p =
0,005 kg . 0,8 . 3 . 108 m/s
1 –
(0,8c)2
c2

p =
1,2 . 106 kgm/s
1 – 0,64
=
1,2 . 106 kgm/s
0,36

p =
1,2 . 106 kgm/s
0,6
= 2 . 106 kgm/s

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:

  1. Energi diam benda
  2. Energi relativistik
  3. Energi kinetik benda

Pembahasan / penyelesaian soal

Energi diam, energi relativistik, energi kinetik
menghitung energi diam, energi relativistik dan energi kinetik

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
Energi kinetik relativistik
Menghitung energi kinetik relativistik

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

menghitung kecepatan partikel jika energi relativistik diketahui
menghitung kecepatan partikel

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:

Menentukan massa dan energi relativistik
Menentukan massa dan energi relativistik

Jadi soal ini jawabannya E.

You cannot copy content of this page