Terimakasih Untuk Subscribe Chanel Youtubenya.

Massa, Energi dan Momentum Relativistik dan Pembahasan (Bagian 2)

Soal 8
Sebuah partikel dengan massa m0 diberi energi kinetik yang sama dengan setengah kali energi diamnya. Berapa cepatkah seharusnya partikel itu bergerak?
Jawab:
EK = E0(γ – 1)
½ E0 = E0(γ – 1)
½ = (γ – 1)
γ = 3/2
[1 – (v/c)2]–1/2 = 3/2
1 – (v/c)2 = 4/9
(v/c)2 = 5/9
v = c√5/3

BACA JUGAMassa, Energi dan Momentum Relativistik dan Pembahasan 

Soal 9
Energi total sebuah partikel adalah 5/4 kali energi kinetiknya. Berapa kecepatan partikel ini?
Jawab:
Diketahui; energi total partikel = 5/4 energi kinetik partikel atau
E = 5EK/4
EK = 4E/5
EE0 = 4E/5
E = 5E0
γE0 = 5E0
[1 – (v/c)2]–1/2 = 5
1 – (v/c)2 = 1/5
(v/c)2 = 4/5
v = 2c√5/5

Soal 10
Elektron yang mula-mula diam dipercepat oleh potensial listrik sebesar 1,5 MV, hingga memperoleh energi 1,5 MeV. Tentukan kecepatan dan massa relativistiknya. (me = 9,1 x 10-31 kg, e = 1,6 x 10-19 C).

Jawab:
Diketahui: potensial listrik elektron V = 1,5 MV = 1,5 x 106 V, energi E = 1,5 MeV = 1,5 x 106 x 1,6 x 10-19 = 2,4 x 10-13 J.
E = γE0
Dengan
E0 = m0c2 = (9,1 x 10-31 kg)(3 x 108 m/s)2 = 8,19 x 10-14 J
Maka
γ = E/E0 = 2,4 x 10-13 J/(8,19 x 10-14 J) = 2,93
[1 – (v/c)2]–1/2 = 2,93
1 – (v/c)2 = 0,1165
(v/c)2 = 0,8835
v = 0,94c
dan massa relativistiknya adalah
m = γm0
m = 2,93 x 9,1 x 10-31 kg = 2,67 x 10-30 kg

Soal 11
Sebuah benda dengan massa 4 kg bergerak dengan kecepatan  3c/5 berbenturan dengan benda serupa tetapi bergerak dengan kelajuan 3c/5 ke arah berlawanan. Bila setelah berbenturan kedua benda kemudian menyatu dan tidak ada energi yang teradiasikan selama proses benturan itu maka massa benda gabungan setelah benturan itu? (dalam kg)

Jawab:
Diketahui: massa kedua benda m1 = m2 = 4 kg dan kecepatan kedua benda v1 = v2 = 3c/5. Karena setelah berbenturan tidak ada energi yang hilang maka energi total tidak ada yang hilang, maka
ET = E1 + E2
mTc2 = γm0c2 + γm0c2 = 2γm0c2
mT = 2 x 4 kg [1 – (3c/5c)2]–1/2
mT = 10,0 kg (massa total kedua benda setelah tumbukan)

Soal 12
Energi total sebuah partikel dengan massa diam m0 adalah √10 kali energi diamnya. Tentukan momentum partikel tersebut!

Jawab:
Diketahui: E = √10E0.
Untuk mencari momentum relativistik dari partikel tersebut, kita menggunakan hubungan
E2 = (pc)2 + (E0)2
(√10E0)2 = (pc)2 + E02
9E02 = (pc)2
pc = 3E0
p = 3m0c
Soal 20
Daya yang dipancarkan Matahari ke Bumi adalah 1,5 x 1016 watt. Tentukan massa materi yang diproses di Matahari untuk menyinari Bumi dalam satu hari!

Jawab:
Diketahui: Daya matahari atau energi yang dipancarkan matahari dalam satu detik adalah P = 1,5 x 1016 watt. Energi yang dipancarkan dalam 1 hari adalah
Daya, P = E/t
E = Pt = (1,5 x 1016 watt)(24 x 3600 s) = 1,296 x 1021 J
Maka massa materi yang diproses matahari adalah
E = γm0c2 = mc2
1,296 x 1021 J = m(3 x 108 m/s)2
m = 14400 kg 

0 Response to "Massa, Energi dan Momentum Relativistik dan Pembahasan (Bagian 2)"

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel