Ditemukan Partikel Neutrino yang Melampaui Kecepatan Cahaya
Sejumlah ilmuwan di Swiss mengungkapkan bahwa dari hasil penelitian mereka selama bertahun-tahun, mereka menemukan sebuah partikel kecil yang kecepatannya melebihi kecepatan cahaya dan melawan hukum alam. Demikian dilansir CNN, Jumat (23/9/2011).
Para ahli fisika ini mengatakan jika partikel yang berbentuk neutrinos ini dikirim di bawah tanah dari laboratorium di Swiss dan Italia berjarak 730 kilometer dan sampai kurang dari satu detik jika di banding dengan kecepatan cahaya yang dipancarkan dalam jarak yang sama.
Laporan ini dipublikasikan oleh lembaga peneliti yang bekerja di sebuah proyek bernama eksperimen Opera yang berbasis di European Organization for Nuclear Research yang dikenal dengan nama CERN.
CERN adalah tempat dari Large Hadron Collider. "Saya kaget dan sungguh di luar dugaan," demikian ujar Antonio Ereditato, juru bicara proyek Opera di Universitas Bern di Swiss.
Meski demikian, para peneliti yakin jika apa yang mereka lakukan sudah benar. Penemuan ini tentu saja menantang teori Albert Enstein tentang relativitas dan teori klasik yang mengatakan tak ada satupun yang bisa mengalahkan kecepatan cahaya.
"Ini adalah penemuan yang luar biasa jika benar," kata Professor Neville Harnew, kepala peneliti partikel fisik di Oxford University. Ia menambahkan, jika peneliti konsisten menunjukkan kebenaran itu maka ini adalah bentuk revolusi fisika seperti yang suda dikenal selama ini.
Fisika (Bahasa Yunani: (physikos), "alamiah", dan
(physis), "Alam") adalah sains atau ilmu tentang alam dalam makna yang terluas.
Fisika mempelajari gejala alam yang tidak hidup atau materi dalam lingkup ruang
dan waktu. Fisikawan mempelajari perilaku dan sifat materi dalam bidang yang
sangat beragam, mulai dari partikel submikroskopis yang membentuk segala
materi (fisika partikel) hingga perilaku materi alam semesta sebagai satu kesatuan
kosmos.
Beberapa sifat yang dipelajari dalam fisika merupakan sifat yang ada
dalam semua sistem materi yang ada, seperti hukum kekekalan energi. Sifat
semacam ini sering disebut sebagai hukum fisika. Fisika sering disebut sebagai
"ilmu paling mendasar", karena setiap ilmu alam lainnya (biologi, kimia, geologi,
dan lain-lain) mempelajari jenis sistem
Penulis : Selviany Rusiadi on Minggu, 19 Februari 2012 | 21.34
Minggu, 19 Februari 2012
SOAL DAN PENYELESAIAN QUIZ FISIKA DASAR I JURUSAN MIPA PRODI PENDIDIKAN FISIKA
1.Sebuah mobil yang mula-mula diam mengalami percepatan konstan sehingga setelah 9 s lajunya menjadi 22 ms-1. Jika diameter roda adalah 55 cm, tentukan
a. jumlah putaran yang dialami roda selama bergerak (diandaikan roda tidak tergelincir), b. berapakah laju akhir putaran roda dalam putaran per detik.
PENYELESAIAN :
Diketahui :Mobil , vo = 0; a : konstan;t = 9s àv(9) = 22 ms-1;RodaD = 55 cm.
Ditanyakan : a. Jumlah putaran roda, N = ?b. frekwensi putaran akhir, f(9) = ?
Jawab :
a.Jumlah putaran roda sama dengan jarak yang ditempuh dibagi dengan keliling roda N = s/2pR ;s = vot + at2/2 ;a = (vt - vo)/t = (22 ms-1- 0)/(9s) = 2,44 ms-2. s = 0 (9 s) +(2,44 ms-2)(9s)2/2 = 99 m à N = (99 m)/2p(0,55 m/2) = 57,3 putaran.
b.f = w/2p ; w = at = (a/R)t = [(2,44 ms-2)/(0,275 m)](9 s) = 79,8 rad/s f = (79,8 rad/s)/2p = 12,7 putaran per detik.
2.Sebuah kaleng bermassa 215 g memiliki tinggi 10,8 cm dan diameter 6,38 cm. Kaleng tersebut mula-mula diam pada ujung atas bidang miring yang memiliki panjang 3,00 m membentuk sudut 25o terhadap horisontal. Menggunakan persamaan energi, hitunglah momen kelembaman kaleng jika kaleng tersebut mencapai dasar bidang setelah menggelinding selama 1,50 s.
PENYELESAIAN :
Diketahui : Kaleng (silinder), m = 215 g ; h = 10,8 cm ; D = 6,38 cm; vo = 0; t = 1,50 s
Bidang miring,L = 3,00 m;a = 25o
Ditanyakan :Momen kelembaman I = ?
Jawab :Dalam peristiwa ini energi potensial kaleng diubah menjadi energi kinetik translasi pusat massadan energi kinetik rotasi.mgh = mv2/2 + Iw2/2 àI = m(2gh - v2)/w2
Kecepatan pusat massa silinder : v = at2/2 à v = (2,67 ms-2)(1,50 s) = 4,00 ms-1
Kecepatan putar silinder : w = v/R =2v/Dà
w = 2 (4,00 ms-1)/(6,38 x 10-2 m) =1,25 x 102 rad/s
h = L sin a = (3,00 m) sin 25o = 1,27 m
I = (2,15 x 10-1 kg)[2(9,80 ms-2)(1,27 m) - (4,00 ms-1)2]/( 1,25 x 102 rad/s)2 = 12,2 x 10-3 kg m2
3.GayaF = (2,0 i + 3,0 j) N bekerja pada benda yang dapat bergerak bebas terhadap sumbu tetap yang sejajar dengan sumbu z dari suatu kerangka acuan. Jika titik tangkap gaya tersebut pada posisi r = (4,0 i + 5,0 j) m, tentukan a. besar momen gaya terhadap sumbu z , b. arah vektor momen gayat.
PENYELESAIAN :
Diketahui :F = (2,0 i + 3,0 j) N; r = (4,0 i + 5,0 j) m
Ditanyakan :a. besar t , dan b. arah t
Jawab :t = r x F = (4,0 i + 5,0 j)x (2,0 i + 3,0 j) N m = (12,0 - 10,0) k = 2,0 k N m
a. besar momen gaya t= 2,0 N m, dan b. arahnya sejajar dengan sumbu + z
4.Sebuah komedi putar memiliki jari-jari R = 2,0 m dengan momen kelembaman I = 250 kg m2 berputar dengan 10 putaran per menit. Seorang anak bermassa
25 kg meloncat dan berdiri di tepi komedi putar tersebut. Berapakan laju putarannya sekarang ?
PENYELESAIAN :
Diketahui : R = 2,0 m; I = 250 kg m2 ; fo= 10 putaran/mnt ; m = 25 kg.
Ditanyakan : laju putaran setelah anak naik komedi putar,f = ?
Jawab :Diasumsikan kecepatan anak tepat ketika menginjak tepi komedi putar nol.
Dalam kasus ini momentum sudut sistem tersebut konstan, sehingga :
Iwo = (I + mR2)wà 2pf = (I 2pfo )/(I + mR2)2p
f = (250 kg m2)(10putaran/mnt )/[ (250 kg m2)+(25 kg)(2,0 m)2] = 7,14 putaran/mnt.
5.Sebuah pizza berjari-jari R diambil sebagian dengan potongan berbentuk lingkaran berjari-jari R/2 seperti terlihat pada gambar. Titik beratnya ternyata bergeser dari C ke C'. Jika ketebalan dan massa jenisnya dianggap homogen, tunjukkan bahwa jarak C ke C' adalah R/6.
PENYELESAIAN :
Misalkan sistem koordinat dengan sumbu x berpusat di C. Posisi pusat massa pizza r1 = 0 dan posisi pusat massa potongan pizzar2 = -R/2.
Massa persatuan luasr homogen, massa pizza M = rpR2 dan massa potongan
m = -rpR2/4 (tanda negatip menyatakan massa tersebut diambil).
Pusat massa pizza terpotong adalah :
r = (Mr1 + mr2)/(M + m) = (-rpR2/4)(-R/2)/(rpR2 - rpR2/4) = R/6
Dengan demikian pusat massa pizza tersebut setelah dipotong bergeser ke kanan (ke C' ) sejauh R/6.
6.Sebuah tangga bermassa m ( rapat massanya homogen) disandarkan pada dinding vertikal yang sangat licin membentuk sudut 60o. Ujung bawah berada pada bidang datar dengan koefisien gesekan statik ms = 0,40. Seorang anak bermassa M = 2m menaiki tangga tersebut. Jika panjang tangga L, setelah anak tersebut mencapai berapa bagian tangga tersebut mulai tergelincir ?
PENYELESAIAN :
P : gaya reaksi dinding terhadap tangga
W : gaya berat tangga
Wa : Gaya berat anak
N : gaya reaksi lantau terhadap tangga
fs : gaya gesek statis antara tangga dengan lantai
Sistem setimbang jika resultan gaya dan resultan momen gayanya nol, maka :
SFy = 0 àN - W - Wa = 0 àN = 3mg
SFx = 0 àP - fs = 0 àP = msN = 1,20mg
Misalkan anak tersebut telah naik sejauh d, dengan mengambil dasar tangga sebagai pusat putaran O, maka : St = 0àPL cos 60o - W(L/2) sin 60o - Wad sin 60o = 0
d = [( 0,60 mgL - 0,43 mgL)/1,73 mg = 0,1 L
Dengan demikian tangga akan mulai tergelicir setelah anak tersebut naik sejauh 0,1 bagian dari tangga.
1.Menurut teori atom Bohr, jari-jari orbit elektron hanya dapat bernilai dan seterusnya, dimana adalah jari-jari atom Bohr. Jari-jari atom Bohr merupakan fungsi dari permitivitas ruang hampa , konstanta Planck, massa elektron dan muatan elektron. Dengan menggunakan metode analisis dimensi tentukanlah bentuk persamaan jari-jari atom Bohr tsb! (10 point)
2.Partikel A bergerak dengan kecepatan 10 m/s bertumbukan dengan partikel B yang diam dan bermassa sama. Sebagai akibat tumbukan energi kinetik sistem berkurang 0,995 % . Tentukanlah besar kecepatan partikel A sesaat setelah tumbukan! (10 point)
3.Dua bola gabus kecil yang sama masing-masing mempunyai massa m dan muatan q yang sama, digantungkan pada satu titik oleh dua utas tali yang panjangnya masing-masing dan massanya dapat diabaikan. Karena ada gaya Coulomb yang tolak menolak, tali tadi membuat sudut α terhadap garis vertikal pada saat keseimbangan tercapai. Tentukanlah hubungan sudut α dengan besaran-besaran q, m,, dan g yang diberikan.
(10 point)
4.Sebuah partikel mempunyai fungsi gelombang . Tentukanlah:
a.Berapa nilai A jika fungsi gelombang tsb ternormalisasi.
b.Berapa nilai yang diharapkan dari x untuk partikel tsb. (10 point)
5.Sebuah dipol listrik (muatan +q dan –q) terpisah sejauh 2a satu sama lain. Tentukanlah kuat medan listrik di titik P yang berjarak r dari titik tengah kedua muatan tsb. (10 point)
6.An inclined plane of mass M rests on a rough floor with coefficient of static friction . A mass m1 is suspended by a string which passes over a smooth peg at the upper end of the incline and attaches to a mass m2 which slides without friction on the incline. The incline makes an angel θ with the horizontal. Solve for the accelerations of m1, m2 and the tension in the string when is very large.(10 point)
7.Sebuah benda diam terbelah menjadi 2 bagian secara spontan dan keduanya saling bergerak ke arah yang berlawanan. Belahan-belahan tsb memiliki massa 3 kg dan 5,33 kg serta memiliki kecepatan relatif 0,8 c dan 0,6 c. Tentukanlah massa diam benda tsb sebelum terbelah! (10 point)
8.Sebuah elektron berada pada keadaan . Berapakah probabilitas untuk menemukan elektron dalam daerah antara inti atom dan jari-jari Bohr untuk . Diketahui fungsi gelombang untuk adalah
danuntuk adalah
(10 point)
9.Dalam proses penggabungan pasangan energi yang dibawa oleh foton dikonversikan sebelumnya menjadi materi yang dihasilkan dari penggabungan pasangan elektron-positron. Jika proses penggabungan yang terjadi dalam medan magnet sebesar 0,1 T menghasilkan positron dan elektron yang memiliki jari-jari kelengkungan masing-masing 120 mm dan 40 mm. Tentukanlah energi foton datangnya! (10 point)
10.Sebuah gelombang dengan panjang gelombang 35 cm dan Amplitudo 1,2 cm bergerak sepanjang tali 15 myang memiliki massa 80 gram dan tegangan 12 N. Tentukan:
a.Berapakah energi total gelombang pada tali?
b.Hitung daya yang ditransmisikan melalui suatu titik tertentu pada tali! (10 point)
home
Home
