TKA SMA/MA Fisika Interaktif

Fisika Modern, Relativitas Khusus, Teori Kuantum, dan Fisika Inti – Materi & Latihan TKA Fisika SMA/MA

Eksplorasi postulat relativitas Einstein, efek fotolistrik kuantum, hamburan Compton, de Broglie, model Bohr, peluruhan radioaktif, dan fusi-fisi nuklir.

Tujuan Pembelajaran

Menyelesaikan transformasi Lorentz untuk dilatasi waktu, kontraksi panjang, dan kesetaraan massa-energi relativistik.
Menganalisis efek fotolistrik, fungsi kerja logam, dan tegangan penghenti menurut teori kuantum foton.
Menghitung panjang gelombang materi de Broglie dan pergeseran Compton foton terhambur.
Mengevaluasi waktu paruh peluruhan radioaktif dan reaksi fisi-fusi inti atom.

Materi & Pembahasan Konsep

TKA SMA/MA

Selamat datang di modul Fisika Modern, Relativitas Khusus, Teori Kuantum, dan Fisika Inti pada TKA Fisika SMA/MA! Modul ini mendalami postulat relativitas Einstein, dilatasi waktu, kontraksi panjang, relativitas massa-energi, efek fotolistrik, hamburan Compton, hipotesis de Broglie, model atom Bohr, radioaktivitas, defek massa, dan reaksi fisi-fusi inti.

1. Kuantum, Relativitas & Inti Atom

Relativitas Khusus & Efek Fotolistrik

Faktor Lorentz: gamma = 1 / sqrt(1 - v^2/c^2).
Dilatasi waktu: Delta t = gamma Delta t_0; Kontraksi panjang: L = L_0 / gamma.
Energi relativistik: E = gamma m_0 c^2 = EK + E_0.
Efek fotolistrik: E_foton = h f = W_0 + EK_max (h f = h f_0 + e V_stop).

Gelombang de Broglie & Fisika Nuklir

Panjang gelombang de Broglie: lambda = h / p = h / (m v).
Hamburan Compton: Delta lambda = lambda' - lambda = (h / m_e c) (1 - cos theta).
Peluruhan radioaktif: N(t) = N_0 (1/2)^(t / T_half).
Energi ikat inti: E_ikat = Delta m x 931.5 MeV.

Referensi: Kerangka Standar Asesmen TKA Pusmendik Kemendikdasmen RI

Simulasi CBT

Latihan Interaktif (18 Soal)

Penilaian aman & otomatis

Cek Pemahaman

3 Soal

Soal 1 Pilihan Ganda mudah

5 Poin

Sebuah pesawat antariksa memiliki panjang diam 100 meter. Jika pesawat tersebut melintas di depan pengamat diam di bumi dengan kelajuan 0.6 c (c = kelajuan cahaya), panjang pesawat yang terukur oleh pengamat di bumi adalah...

A 60 meter B 80 meter C 100 meter D 125 meter

Soal 2 Pilihan Ganda Kompleks sedang

5 Poin

Manakah pernyataan berikut yang BENAR mengenai fenomena EFEK FOTOLISTRIK menurut teori kuantum Einstein? (Pilih dua jawaban benar)

Centang semua pilihan yang kamu anggap benar! A. Elektron hanya dapat terlepas dari permukaan logam jika frekuensi foton datang lebih besar atau sama dengan frekuensi ambang bahan (f >= f_0). B. Energi kinetik maksimum elektron yang terlepas bergantung pada frekuensi foton datang, bukan intensitas cahayanya. C. Peningkatan intensitas cahaya monokromatik akan melipatgandakan energi kinetik maksimum setiap elektron foto. D. Waktu jeda antara datangnya cahaya hingga lepasnya elektron foto adalah sekitar beberapa menit.

Soal 3 Benar / Salah sedang

6 Poin

Evaluasi kebenaran pernyataan mengenai fisika kuantum dan struktur atom berikut (Benar atau Salah).

Tentukan apakah setiap pernyataan di bawah ini Benar atau Salah!

Pernyataan	Benar	Salah
Menurut hipotesis Louis de Broglie, setiap partikel materi yang bergerak memiliki sifat gelombang dengan panjang gelombang lambda = h / p.	Benar	Salah
Pada model atom hidrogen Niels Bohr, elektron tidak memancarkan energi gelombang elektromagnetik selama berada pada lintasan stasioner.	Benar	Salah
Foton memiliki massa diam sama dengan nol tetapi membawa momentum linear sebesar p = h / lambda.	Benar	Salah
Pada peristiwa hamburan Compton, panjang gelombang foton sinar-X yang terhambur selalu lebih pendek daripada panjang gelombang foton datang.	Benar	Salah

Latihan TKA

10 Soal

Soal 4 Pilihan Ganda sedang

5 Poin

Suatu logam memiliki fungsi kerja W_0 = 2.0 eV. Logam tersebut disinari dengan cahaya yang memiliki energi foton 3.5 eV. Besar energi kinetik maksimum fotoelektron yang terlepas dari permukaan logam adalah...

A 0.5 eV B 1.5 eV C 2.0 eV D 5.5 eV

Soal 5 Pilihan Ganda sedang

5 Poin

Sebuah partikel bergerak dengan kecepatan sedemikian rupa sehingga massa relativistiknya menjadi 5/4 dari massa diamnya (m = 1.25 m_0). Kelajuan partikel tersebut adalah...

A 0.5 c B 0.6 c C 0.75 c D 0.8 c

Soal 6 Pilihan Ganda sedang

5 Poin

Suatu unsur radioaktif memiliki waktu paruh (half-life) T_1/2 = 4 hari. Jika mula-mula terdapat 80 gram sampel unsur tersebut, massa sampel yang belum meluruh setelah 12 hari adalah...

A 5 gram B 10 gram C 20 gram D 40 gram

Soal 7 Benar / Salah sedang

6 Poin

Sebuah inti atom Helium-4 (^4_2He) tersusun dari 2 proton dan 2 neutron. Diketahui massa proton m_p = 1.0073 sma, massa neutron m_n = 1.0087 sma, dan massa inti Helium m_inti = 4.0015 sma (1 sma setara 931.5 MeV). Evaluasi perhitungan energi ikat inti berikut (Benar atau Salah).

Tentukan apakah setiap pernyataan di bawah ini Benar atau Salah!

Pernyataan	Benar	Salah
Defek massa pembentukan inti Helium-4 tersebut bernilai Delta m = 0.0305 sma.	Benar	Salah
Energi ikat total yang menyatukan nukleon dalam inti Helium-4 adalah sekitar 28.4 MeV.	Benar	Salah
Energi ikat rata-rata per nukleon pada inti Helium-4 adalah sekitar 7.1 MeV/nukleon.	Benar	Salah
Massa inti atom yang utuh selalu lebih besar daripada jumlah massa total proton dan neutron bebas pembentuknya.	Benar	Salah

Soal 8 Pilihan Ganda Kompleks sedang

5 Poin

Ketika elektron pada atom hidrogen mengalami transisi dari tingkat energi n = 3 ke tingkat dasar n = 1 (Deret Lyman), peristiwa manakah yang terjadi secara fisik? (Pilih dua jawaban benar)

Centang semua pilihan yang kamu anggap benar! A. Atom memancarkan satu buah foton gelombang elektromagnetik. B. Foton yang dipancarkan berada dalam spektrum sinar ultraviolet (Deret Lyman). C. Atom menyerap kalor dari lingkungan untuk melepaskan elektronnya. D. Foton yang dihasilkan selalu berada dalam spektrum inframerah jauh.

Soal 9 Pilihan Ganda sedang

5 Poin

Sebuah elektron dipercepat melalui beda potensial V sehingga memiliki panjang gelombang de Broglie lambda_1. Jika beda potensial dinaikkan menjadi 4V, maka panjang gelombang de Broglie yang baru (lambda_2) adalah...

A 1/4 lambda_1 B 1/2 lambda_1 C 2 lambda_1 D 4 lambda_1

Soal 10 Pilihan Ganda sedang

5 Poin

Pada peristiwa efek fotolistrik, tegangan penghenti (stopping potential) yang diperlukan untuk menghentikan aliran arus fotoelektron terukur sebesar V_s = 1.8 Volt. Energi kinetik maksimum fotoelektron yang terlepas adalah...

A 0.9 eV B 1.8 eV (2.88 x 10^-19 Joule) C 3.6 eV D 5.4 eV

Soal 11 Pilihan Ganda sedang

5 Poin

Dalam reaksi fusi nuklir di inti matahari, empat inti hidrogen bergabung membentuk satu inti Helium-4 disertai pembebasan energi yang sangat besar. Sumber utama energi yang dibebaskan tersebut berasal dari...

A Gaya gravitasi antarplanet di tata surya. B Konversi defek massa menjadi energi radiasi sesuai kesetaraan E = Delta m c^2. C Pembakaran gas hidrogen secara kimiawi dengan oksigen cair. D Gesekan antarpartikel gas pada korona matahari.

Soal 12 Pilihan Ganda Kompleks sedang

5 Poin

Manakah partikel atau sinar radioaktif berikut yang memiliki DAYA TEMBUS PALING BESAR dan TIDAK MEMILIKI MUATAN LISTRIK? (Pilih dua jawaban benar)

Centang semua pilihan yang kamu anggap benar! A. Sinar Gamma (foton elektromagnetik berenergi tinggi tanpa muatan). B. Radiasi Neutron cepat tak bermuatan listrik. C. Partikel Alfa (inti helium bermuatan +2e). D. Partikel Beta negatif (elektron cepat).

Soal 13 Pilihan Ganda sedang

5 Poin

Pada hamburan Compton, sebuah foton sinar-X menumbuk elektron diam dan terhambur dengan sudut theta = 180 derajat (berbalik arah). Pergeseran panjang gelombang Compton (Delta lambda) yang dialami foton adalah... (lambda_C = h / (m_e c) = 2.43 x 10^-12 m)

A 0 B 2.43 x 10^-12 m C 4.86 x 10^-12 m (2 lambda_C) D 9.72 x 10^-12 m

Tantangan Penalaran

5 Soal

Soal 14 Pilihan Ganda sulit

6 Poin

Berapakah kelajuan suatu benda agar energi kinetik relativistiknya tepat sama dengan dua kali energi diamnya (EK = 2 E_0)?

A 1/2 sqrt(3) c B 2/3 sqrt(2) c (sekitar 0.94 c) C 4/5 c D 8/9 c

Soal 15 Pilihan Ganda sulit

6 Poin

Sebuah partikel bermassa diam m_0 bergerak dengan momentum relativistik p = 4/3 m_0 c. Energi total partikel tersebut adalah...

A 4/3 m_0 c^2 D 25/9 m_0 c^2 B 5/3 m_0 c^2 C 7/3 m_0 c^2

Soal 16 Benar / Salah sulit

7 Poin

Reaksi fisi nuklir Uranium-235: ^235_92U + ^1_0n -> ^141_56Ba + ^92_36Kr + 3 ^1_0n + Energi. Evaluasi hukum kekekalan dan karakteristik reaksi berantai ini (Benar atau Salah).

Tentukan apakah setiap pernyataan di bawah ini Benar atau Salah!

Pernyataan	Benar	Salah
Jumlah nomor massa pada reaktan sebelum reaksi tepat sama dengan jumlah nomor massa produk setelah reaksi (236 = 236).	Benar	Salah
Hukum kekekalan muatan listrik (nomor atom) terpenuhi secara eksak (92 = 56 + 36).	Benar	Salah
Pelepasan 3 butir neutron baru pada produk memungkinkan berlangsungnya reaksi fisi nuklir berantai terkendali.	Benar	Salah
Reaksi di atas merupakan contoh reaksi fusi termonuklir yang menggabungkan dua inti ringan menjadi inti berat.	Benar	Salah

Soal 17 Pilihan Ganda Kompleks sulit

6 Poin

Menurut Prinsip Ketidakpastian Heisenberg, pasangan besaran fisis manakah yang TIDAK DAPAT diukur secara simultan dengan presisi tak terbatas pada skala kuantum? (Pilih dua jawaban benar)

Centang semua pilihan yang kamu anggap benar! A. Posisi partikel (x) dan momentum linear partikel (p). B. Energi keadaan kuantum (E) dan rentang waktu transisi (t). C. Massa diam elektron dan muatan listrik elementernya. D. Volume tabung kaca dan suhu termometer ruangan.

Soal 18 Pilihan Ganda sulit

6 Poin

Dua pesawat antariksa A dan B bergerak saling mendekati masing-masing dengan kelajuan 0.8 c relatif terhadap pengamat diam di bumi. Menurut pengamat di pesawat A, kelajuan pesawat B yang mendekatinya adalah...

A 0.80 c B 40/41 c (sekitar 0.976 c) C 1.00 c D 1.60 c

Sudah Selesai Mengerjakan?

Pastikan semua soal telah kamu jawab sebelum melihat skor dan pembahasan.

« Topik Sebelumnya Listrik Statis, Rangkaian DC, dan Kemagnetan-Induksi Kembali ke Daftar » Fisika

Nomor Soal

0 / 18

• Belum • Terjawab • Ragu

Ke Atas Soal

Tes Kemampuan Akademik SMA/MA • Fisika Gratis & Otomatis