Contoh Soal Dilatasi Waktu
Contoh Soal Dilatasi Waktu - Dilatasi waktu dapat dibuktikan menggunakan partikel yang disebut meson. Meson terbentuk saat sinar kosmik bertumbukan dengan atmosfer bumi. Meson memiliki kecepatan yang sangat tinggi dan waktu hidup beberapa mikrosekon sehingga jam seolah-olah berdetak lebih cepat. Menurut Einstein, selang waktu yang diukur oleh pengamat yang diam tidak sama dengan selang waktu yang diukur oleh pengamat yang bergerak terhadap suatu kejadian.
Ternyata waktu yang diukur oleh pengamat yang bergerak jauh lebih cepat dibandingkan pengamat yang diam. Peristiwa ini disebut dilatasi waktu (time dilation). Einstein telah membuktikan bahwa waktu merupakan besaran relatif untuk sistem yang bergerak dengan kelajuan mendekati laju cahaya.
Keterangan:
Δt = selang waktu yang diukur oleh pengamat yang diam;
Δtₒ = selang waktu yang diukur oleh pengamat yang bergerak;
v = kecepatan relatif pengamat yang bergerak; dan
c = kecepatan cahaya dalam vakum = 3×10⁸ m/s.
Δt = selang waktu yang diukur oleh pengamat yang diam;
Δtₒ = selang waktu yang diukur oleh pengamat yang bergerak;
v = kecepatan relatif pengamat yang bergerak; dan
c = kecepatan cahaya dalam vakum = 3×10⁸ m/s.
Waktu yang diukur oleh jam pengamat yang diam terhadap kejadian disebut waktu benar (proper time).
SOAL 1
Sebuah komet melintasi bumi dalam selang waktu 40 menit. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa komet bergerak dengan kelajuan 0,8c. Selang waktu tersebut menurut orang yang diam di bumi adalah ....
SOAL 2
Perbandingan dilatasi waktu untuk sistem yang bergerak dengan kecepatan 0,8c dan 0,6c adalah ....
SOAL 3
Sebuah pesawat ruang angkasa bergerak dengan kelajuan 0,9c untuk mengorbit bumi selama 7 hari. Lama pesawat itu mengorbit menurut orang yang diam di bumi adalah ....
SOAL 4
Seorang astronot melakukan perjalanan ke suatu bintang dengan pesawat antariksa. Jarak bintang tersebut dari bumi adalah 7 tahun cahaya. Jika kelajuan pesawat antariksa tersebut 0,5c, maka waktu yang diperlukan astronot untuk sampai ke bintang menurut pengamat di bumi adalah ....
SOAL 5
Sebuah pesawat akan melakukan perjalanan ke suatu planet yang berjarak 3 tahun cahaya dari bumi. Jika kelajuan pesawat 0,6c, maka lama perjalanan pesawat ke planet tersebut menurut pengamat di dalam pesawat adalah ....
SOAL 6
Andre dan Andra adalah saudara kembar yang berusia 25 tahun. Pada usia tersebut, Andre pergi ke luar angkasa dengan pesawat antariksa dan kembali ke bumi tepat ketika Andra berusia 35 tahun. Jika kecepatan pesawat antariksa yang digunakan Andre adalah 0,98c, maka umur Andra menurut pengamatan Andre adalah ....
SOAL 7
Untuk menguji adanya dilatasi waktu, Ilmuwan biasa menggunakan partikel yang bernama ....
SOAL 8
Ketika bepergian ke luar angkasa, Andi merasa bahwa waktu bergerak lebih cepat, karena mengalami ....
SOAL 9
Menurut Einstein dalam teori relativitas khususnya, waktu dikelompokkan dalam besaran ....
SOAL 10
Sebuah partikel radioaktif memiliki waktu hidup 2,3×10-8 s. Jika partikel tersebut bergerak dengan kelajuan 0,5c, maka waktu hidupnya menurut pengamat di bumi adalah ....