SOAL TEORI RELATIVITAS

1.Seorang pengamat di stasiun ruang angkasa mengamati adanya dua pesawat antariksa A dan B yang datang menuju stasiun tersebut dari arah yang berlawanan dengan laju vA = vB = ¾ c (c adalah cepat rambat cahaya). Kelajuan pesawat A menurut pilot pesawat B adalah…

A. 9/16 c
B. 8/9 c
C. 24/25 c
D. 4/3 c
E. 3/2 c



2.Panjang benda diukur pengamat yang diam = 12 m. Berapakah panjang benda itu bila diukur oleh pengamat yang bergerak dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya) relatif terhadap benda?
A. 12,6 m
B. 12,2 m
C. 9,6 m
D. 7,2 m
E. 6,0 m


3.Panjang benda diukur saat bergerak menyusut 20 cm dari panjangnya saat diukur dalam keadaan diam. Bila panjang benda diukur dalam keadaan diam panjangnya 1 m dan c = kecepatan cahaya, maka kecepatan gerak benda adalah...
A.       0,2 c
B.       0,3 c
C.       0,4 c
D.       0,6 c
E.        0,8 c


4.Benda bergerak dengan laju 0,6 c dengan arah sesuai panjang benda. Bagi pengamat yang diam terlihat panjang benda mengalami penyusutan sebesar...
A. 6 %
B. 20 %
C. 36 %
D. 64 %
E. 80 %


5.Suatu peristiwa terjadi selama 3 sekon menurut pengamat yang bergerak menjauhi peristiwa itu dengan kecepatan 0,8 c (c = kecepatan cahaya). Menurut pengamat yang diam, peristiwa tersebut terjadi selama selang waktu...
A. 5,0 s
B. 4,8 s
C. 3,0 s
D. 1,8 s
E. 1,2 s

6.Massa diam sebuah partikel = m0. Massa partikel tersebut saat bergerak dengan kecepatan 0,8 c akan bertambah menjadi...

A.       1,25 m0

B.       1,42 m0

C.       1,52 m0

D.       1,67 m0

E.        1,92 m0

7.Sebuah partikel bergerak dengan laju v = ½  c (c = laju cahaya). Jika m0 = massa diam, m = massa bergerak, Ek = energi kinetik, dan E0 = energi diam, maka berlaku...

A. m = ½ m0 dan Ek = ½ E0

B. m = 4/3 m0 dan Ek = E0

C. m = 3/2 m0 dan Ek = E0

D. m = 2 m0 dan Ek = 2 E0

E. m = 2 m0 dan Ek = E0

8.Sebuah jembatan panjannya 200 m. Jika diamati oleh seorang pengamat didalam pesawat yang bergerak dengan kecepatan 0,6 c (c = kecepatan cahaya) sejajar dengan jembatan, maka panjang jembatan yang teramati adalah...
A. 233 m
B. 200 m
C. 180 m
D. 160 m
E. 120 m

Pembahasan:
L = Lo √ 1 – v2/c2

L = 200 m √ 1 – (0,6 c)2/c2

L = 200 m √ 1 – 0,36

L = 200 m √ 0,64 = 200 m . 0,8 m = 160 m
Jawaban: D


9.Bila c = kecepatan cahaya, maka kecepatan yang diperlukan oleh suatu benda supaya massanya bertambah 25 % adalah...
A. 0,2 c
B. 0,3 c
C. 0,5 c
D. 0,6 c
E. 0,8 c

Pembahasan
m = mo / √ 1 – v2/c2

1,25 mo = mo / √ 1 – v2/c2

√1 – v2/c2 = mo / 1,25 mo = 0,8

1 – v2/c2 = (0,8)2

v2/c2 = 1 - 0,64 = 0,36

v/c = √ 0,36 = 0,6

v = 0,6 c

10.Batang panjangnya 1 m bergerak dengan kecepatan v. Diamati oleh pengamat yang diam panjang batang menjadi 80 cm. Bila c = kecepatan cahaya, maka kecepatan batang itu adalah...

Pembahasan:

L = Lo √ 1 – v2/c2

0,8 m = 1 m √ 1 – v2/c2

√ 1 – v2/c2 = 0,8 m / 1 m = 0,8

1 – v2/c2 = 0,64

v2/c2 = 1 - 0,64 = 0,36

v/c = 0,6

v = 0,6 c = 3/5 c

SOAL ALAT OPTIK

1. Penderita astigmatisma dapat ditolong menggunakan kacamata berensa ….

a. cembung
b. silindris
c. cekung
d. konvergen
e. bifocal

2.  Sifat bayangan yang dibentuk oleh lup adalah ….

a. maya, terbalik, diperbesar
b. nyata, tegak, diperbesar
c. maya, tegak, diperbesar
d. nyata tegak, diperkecil
e. maya, tegak, diperkecil

3. Bayangan akhir yang dibentuk oleh teropong panggung adalah ….

a. nyata, terbalik
b. nyata, tegak
c. maya, tegak,
d. nyata, diperkecil
e. mya, terbalik

5. Bagian pada kamera yang berperan sama dengan retina mata adalah ….

a. kotak kedap suara
b. celah diafragma
c. film
d. shutter
e. lensa

6.  Pernyataan-pernyataan berikut tentang miskroskop yang tidak benar adalah ….

a. jarak fokus lensa objektifnya lebih kecil daripada jarak fokus lensa okuler
b. Benda yang diamati ditempatkan di ruang II lensa objektif
c. bayangan yang dibentuk lensa objektif bersifat nyata, diperbesar, terbalik dari bendanya
d. jarak antara lensa objektif dan lensa okuler sama atau lebih kecil dari jumlah jarak fokus objektif dan okuler
e. bayangan akhir yang terjadi adalah maya, tegak, dan diperbesare. 1/4 dioptri

7.  Sebuah lup kaca pembesar memiliki jarak focus 5 cm, dipakai melihat sebuah benda kecil yang terletak 5 cm dari lup. Perbesaran lup itu adalah ....

a. 2 kali              
b. 4 kali              
c. 4  1/6 kali

d. 5 kali

e. 6 ¼ kali

8.  Pada saat membaca, jarak terdekat yang dapat dilihat seorang kakek rabun dekat adalah 40 cm. Kekuatan lensa kaca mata yang diperlukan adalah ....
a. 3/2 dioptri                    
b. 2/3 dioptri                    
c. 4/3 dioptri
d. 3/4 dioptri
e. 1/4 dioptri

SOAL URAIAN

1. Sebutkan dan jelaskan jenis-jenis cacat pada mata.

Pebahasan :
• Miopi (rabun jauh) Bayangan jatuh di depan retina, ditolong lensa negatif.
• Hipermetropi (rabun dekat) Bayangan jatuh di belakang retina, ditolong lensa positif.
• Presbiopi Rabun tua, ditolong lensa rangkap.

2. Tentukan sifat-sifat bayangan yang dibentuk oleh lensa objektif.

Pembahasan :
Pada mikroskop, benda harus diletakkan di ruang II objektif sehingga bayangan terletak di ruang III ( ingat : Ruang benda + Ruang bayangan = 5). Maka sifat bayangan oleh objektif :nyata, terbalik, diperbesar

SOAL HUBUNGAN ANTARA TEGANGAN,IMPEDENSI,KUAT ARUS PADA LISTRIK BOLAK BALIK

SOAL DAN JAWABAN

1. Resistor dengan hambatan 50 ohm dan kumparan dengan reaktansi induktif 150 ohm dan kapasitor dengan reaktansi kapasitif 100 ohm dihubungan seri pada sumber tegangan bolak-balik. Beda fase antara arus dan tegangan pada rangkaian adalah sebesar ….. derajat

A. 0
B. 30
C. 45
D. 60
E. 90

2. Tangen sudut fase rangkaian seri resistor 200 ohm dan induktor 0,20 Henry beroperasi pada 360/π Hz adalah…..

A. 0,63
B. 0,72
C. 1,38
D. 1,63
E. 0,82

3. Sebuah rangkaian seri RLC terdiri dari R = 80 Ω, L = 1 H, dan C = 1 μF. Jika rangkaian tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan ac dan terjadi resonansi, maka tentukanlah  frekuensi resonansinya.

A. 500 HZ
B. 600 HZ
C. 750 HZ
D. 800 HZ
E. 100 HZ

Pembahasan 
fR = 1 / {2π √(LC)}
⇒ fR = 1 / {2π √(1.1 x 10-6)}
⇒ fR = 1 / (2π .10-3)
⇒ fR = 103 / 2π

⇒ fR = 500/π Hz. 

4. Jika kapasitor C, induksi L, dan tahanan R dipasang secara seri, maka frekuensi resonansi rangkaian dapat diturunkan dengan ….

A. mengecilkan R
B. membesarkan L
C. mengecilkan C
D. membesarkan tegangan pada ujung-ujung rangkaian
E. mengecilkan arus dalam rangkaian

5. Jika pada sebuah voltmeter arus bolak-balik terbaca 100 volt, maka ….

A. tegangan maksimumnya 100 volt
B. tegangan maksimumnya 110 volt
C. tegangan efektifnya 100√2 volt
D. tegangan rata-rata 110 volt
E. tegangan maksimum 100√2

6. Bola lampu dari 10 watt dan 110 volt dapat dipakai pada ….

A. arus bolak-balik saja
B. arus searah saja
C. arus bolak-balik maupun searah
D. arus bolak-balik dengan tegangan 220 volt
E. tidak ada jawaban yang benar

7.  Jarum suatu voltmeter yang dipergunakan utuk mengukur suatu tegangan bolak-balik menunjuk harga 110 volt. Ini berarti bahwa tegangan itu ….

A. tetap
B. berubah antara 0 dan 110 volt
C. berubah antara 0 dan 110√2 volt
D. berubah antara -110 volt dan +110 volt
E. berubah antara -1100√2 volt dan + 110√2 volt

8. Kita ukur tegangan jaringan listrik di rumah dengan memakai voltmeter, maka yang terukur adalah tegangan ….

A. maksimumnya
B. efektifnya
C. sesaatnya
D. rata-ratanya
E. minimumnya

9. Pada rangkaian seri RLC dengan R = 80 Ω, XL = 100 Ω, dan XC = 40 Ω, dihubungkan dengan sumber tegangan bolak-balik dengan tegangan maksimum 120 volt, tentukanlah arus maksimum pada rangaian tersebut.

Pembahasan 
Z = √{R2 + ( XL - Xc)2}
⇒ Z = √{802 + ( 100 - 40)2}
⇒ Z = √(6.400 + 3.600)
⇒ Z = √(104)
⇒ Z = 100 Ω.
Imax = Vmax/ Z
⇒ Imax = 120/ 100
⇒ Imax = 1,2 A. 

10. Dari gambar rangkaian di bawah ini, tentukanlah besar tegangan maksimum yang dibutuhkan agar dihasilkan kuat arus maksimum sebesar 2 A.

Pembahasan 

Z = √{R2 + ( XL - Xc)2}
⇒ Z = √{602 + ( 120 - 40)2}
⇒ Z = √(3600 + 6400)
⇒ Z = √10.000
⇒ Z = 100 Ω.

Vmax = Imax. Z 
⇒ Vmax = 2 (100)
⇒ Vmax = 200 volt.