Pertanyaan

Sebuah pesawat bergerak dengan laju relativistik v terhadap bumi. Sebuah peluru bermassa diam m ditembakkan searah dengan pesawat dengan laju v relatif terhadap pesawat. Jika v = 3 2 c dengan c adalah laju cahaya, maka menurut pengamat di Bumi energi total kinetik peluru tersebut adalah .... (SBMPTN 2013)

Sebuah pesawat bergerak dengan laju relativistik v terhadap bumi. Sebuah peluru bermassa diam m ditembakkan searah dengan pesawat dengan laju v relatif terhadap pesawat. Jika $v = \frac{2}{3} c$ dengan c adalah laju cahaya, maka menurut pengamat di Bumi energi total kinetik peluru tersebut adalah .... $\;$

(SBMPTN 2013)

$4 m c^{2}$
$\frac{3}{4} m c^{2}$
$\frac{3}{5} m c^{2}$
$\frac{8}{3} m c^{2}$
$\frac{8}{5} m c^{2}$

A. Aulia

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Diketahui: v p es a w a t = v p e l u r u = 3 2 c Ditanya: Menurut pengamat di Bumi energi total kinetik peluru tersebut adalah? Penyelesaian: Untuk mengetahui energi kinetik total peluru, perlu diketahui kecepatan relativistiknya: v ′ = 1 + c 2 v 1 v 2 v 1 + v 2 v ′ = 1 + 9 4 3 4 c v ′ = 13 12 c Setelah itu substitusikan kecepatan relativistik kedalam tetapan transformasi: γ = 1 − c 2 v 2 1 γ = 5 13 Maka, energi total pelurunya adalah: E k = ( γ − 1 ) m 0 c 2 E k = 5 8 m c 2 Dengan demikian, menurut pengamat di Bumi energi total kinetik peluru tersebut adalah 5 8 m c 2 . Maka, jawaban yang tepat adalah E.

Diketahui:
$v_{p es a w a t} = v_{p e l u r u} = \frac{2}{3} c$

Ditanya:
Menurut pengamat di Bumi energi total kinetik peluru tersebut adalah?

Penyelesaian:
Untuk mengetahui energi kinetik total peluru, perlu diketahui kecepatan relativistiknya:
$v^{'} = \frac{v _{1} + v _{2}}{1 + \frac{v _{1} v _{2}}{c ^{2}}} v^{'} = \frac{\frac{4}{3} c}{1 + \frac{4}{9}} v^{'} = \frac{12}{13} c$

Setelah itu substitusikan kecepatan relativistik kedalam tetapan transformasi:
$γ = \frac{1}{1 - \frac{v ^{2}}{c ^{2}}} γ = \frac{13}{5}$

Maka, energi total pelurunya adalah:
$E_{k} = (γ - 1) m_{0} c^{2} E_{k} = \frac{8}{5} m c^{2}$

Dengan demikian, menurut pengamat di Bumi energi total kinetik peluru tersebut adalah $\frac{8}{5} m c^{2}$ .

Maka, jawaban yang tepat adalah E.

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

4.8 (5 rating)

Pertanyaan serupa

Dua pesawat terbang yang cukup canggih menempuh jalur terbang yang sama berupa sebuah garis lurus. Pesawat pertama memiliki kecepatan 0,8 c terhadap bumi, sedangkan pesawat yang kedua bergerak di bela...

0.0

Jawaban terverifikasi

Pesawat antariksa bergerak dengan kecepatan 0,4 c terhadap bumi. Dari dalam pesawat ditembakkan peluru dengan kecepatan 0,6 c terhadap bumi dengan arah tembakan searah pesawat. Kecepatanpeluru terhada...

5.0

Jawaban terverifikasi

0.0

Jawaban terverifikasi

5.0

Jawaban terverifikasi

Partikel bergerak mendekati kecepatan cahaya. Jika energi kinetik partikel itu sama dengan energi diamnya, dan c adalah laju cahaya pada ruang hampa, maka kecepatan partikel tadi dinyatakan dengan ......

3.6

Jawaban terverifikasi