Contoh Soal Hubungan Energi dan Momentum Relativistik
Contoh Soal Hubungan Energi dan Momentum Relativistik - Pada topik sebelumnya, kalian telah belajar tentang energi relativistik dan momentum relativistik. Dalam topik kali ini kalian akan mempelajari hubungan antara keduanya.
Hubungan energi total relativistik dengan momentum relativistik dapat ditentukan dengan cara sebagai berikut.
✎ Persamaan Energi Total Relativistik
Kuadratkan kedua ruas pada persamaan di atas, maka diperoleh persamaan berikut.
✎ Persamaan Momentum Relativistik
Ruas kiri dan kanan dikuadratkan untuk menghilangkan bentuk akar pada ruas kanan, sehingga menjadi berikut.
Kedua ruas dikali sehingga diperoleh persamaan berikut.
✎ Hubungan Energi Total dan Momentum Relativistik
Coba kita ingat kembali persamaan massa relativistik berikut.
Hubungan energi dan momentum relativistik diperoleh sebagai berikut.
Keterangan:
E = energi total;
Eo = energi diam; dan
p = momentum.
E = energi total;
Eo = energi diam; dan
p = momentum.
Hubungan antara energi dan momentum relativistik ditunjukkan oleh persamaan di atas. Persamaan tersebut dapat diterapkan dengan teorema Pythagoras seperti pada segitiga siku-siku. Sisi siku-siku segitiga menyatakan dan , sedangkan hipotenus (sisi miring) menyatakan .
SOAL 1
Persamaan dari energi relativistik total yang tepat adalah ....
SOAL 2
Sebuah partikel memiliki massa diam 5 x 10-10kg. Jika momentum partikel tersebut 2 x 10-5kg.m/s, energi totalnya adalah ....
SOAL 3
Besaran berikut ini yang mempengaruhi besarnya momentum relativistik suatu benda adalah ....
SOAL 4
Sebuah proton yang memiliki massa diam 1,67×10-27 kg. Jika momentum proton 2×10-14kg.m/s, maka energi totalnya adalah .
SOAL 5
Sebuah partikel bermuatan memiliki energi total 2 kali energi diamnya. Besar momentum partikel bermuatan tersebut adalah ....
SOAL 6
Sebuah partikel bermuatan memiliki energi diam kali energi totalnya. Besar momentum partikel bermuatan tersebut adalah ....
SOAL 7
Energi diam sebuah partikel yang memiliki energi total 720 MeV dan momentumnya 360 MeV/c adalah ....
SOAL 8
Energi total elektron 800 MeV, setara dengan energi sebesar ....
SOAL 9
Jika massa diam proton 1,67×10-27 kg, maka energi diam proton tersebut dalam satuan eV adalah ....
SOAL 10
Elektron memiliki massa 9,1 x 10-31 kg. Energi diam elektron tersebut adalah ....