Jawaban:

Penjelasan:

2. Energi kinetik (KE) dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

KE = 1/2 * m * v^2

di mana:

KE = energi kinetik

m = massa benda

v = kecepatan benda

Diketahui energi kinetik suatu benda adalah 0,25 kali energi potensialnya, sehingga dapat dituliskan:

KE = 0,25 * PE

Namun, tanpa informasi lebih lanjut mengenai energi potensialnya, kita tidak bisa menentukan nilai pasti dari energi kinetik atau kecepatan benda tersebut.

Sehingga, jawaban dari pertanyaan ini tidak dapat dihitung dengan informasi yang diberikan.

3. Daya radiasi (P) yang dipancarkan oleh suatu benda pada suhu tertentu dapat dihitung dengan menggunakan hukum radiasi Wien, yaitu:

P = A * e * σ * T^4

di mana:

A = luas permukaan benda

e = emisivitas benda (sifat benda yang mempengaruhi kemampuannya untuk memancarkan radiasi)

σ = konstanta Stefan-Boltzmann (5.67 x 10^-8 W/m^2K^4)

T = suhu absolut dalam skala Kelvin (K) = suhu dalam derajat Celcius (°C) + 273,15

Dengan menggunakan data yang diberikan, yaitu suhu awal (T1 = 27°C = 300,15 K), daya radiasi awal (P1 = 400 J/s), dan suhu akhir (T2 = 527°C = 800,15 K), maka kita dapat menghitung daya radiasi akhir (P2) sebagai berikut:

P1 = A * e * σ * T1^4

400 J/s = A * e * (5.67 x 10^-8 W/m^2K^4) * (300.15 K)^4

P2 = A * e * σ * T2^4

P2 = A * e * (5.67 x 10^-8 W/m^2K^4) * (800.15 K)^4

Dengan membagi kedua persamaan di atas, maka kita dapatkan:

P2/P1 = (T2/T1)^4

P2 = P1 * (T2/T1)^4

P2 = 400 J/s * (800.15 K/300.15 K)^4

P2 = 2.252 x 10^5 J/s

Sehingga, daya radiasi yang dipancarkan oleh benda pada suhu 527 derajat adalah sekitar 2,252 x 10^5 J/s atau sekitar 225.2 kW.

4. Energi foton (E) pada cahaya dengan panjang gelombang tertentu (λ) dapat dihitung menggunakan rumus:

E = hc/λ

di mana:

h = konstanta Planck (6.626 x 10^-34 J.s)

c = kecepatan cahaya (3 x 10^8 m/s)

Dalam kasus ini, panjang gelombang cahaya yang disinarkan adalah λ = 3000 Å = 300 nm = 3 x 10^-7 m. Dengan mengganti nilai ke dalam rumus di atas, maka dapat dihitung energi foton yang terkandung dalam cahaya tersebut sebagai berikut:

E = (6.626 x 10^-34 J.s) * (3 x 10^8 m/s) / (3 x 10^-7 m)

E = 6.626 x 10^-19 J

Energi kinetik elektron (KE) dapat dihitung menggunakan persamaan:

KE = E - Φ

di mana:

Φ = fungsi kerja logam

Dalam kasus ini, fungsi kerja logam adalah Φ = 1,6 eV = 1,6 x 1,6 x 10^-19 J = 2,56 x 10^-19 J. Dengan mengganti nilai ke dalam persamaan di atas, maka dapat dihitung energi kinetik elektron sebagai berikut:

KE = (6.626 x 10^-19 J) - (2.56 x 10^-19 J)

KE = 4.066 x 10^-19 J

Untuk mengonversi energi kinetik dalam satuan Joule menjadi satuan elektronvolt (eV), kita dapat menggunakan rumus:

1 eV = 1,6 x 10^-19 J

Maka energi kinetik elektron dalam satuan eV adalah:

KE = (4.066 x 10^-19 J) / (1.6 x 10^-19 J/eV)

KE = 2.54 eV

Jadi, energi kinetik elektron pada kasus ini adalah sebesar 2,54 eV.

5.  Ketika sinar X menumbuk elektron, energi foton (E) dari sinar X akan diserap oleh elektron. Energi foton dapat dihitung menggunakan rumus:

E = hf

di mana h adalah konstanta Planck (6,626 x 10^-34 J.s), dan f adalah frekuensi sinar X.

Dalam kasus ini, frekuensi sinar X adalah 0,4 x 10^-18 Hz. Dengan mengganti nilai f dan h ke dalam rumus di atas, maka dapat dihitung energi foton sebagai berikut:

E = (6,626 x 10^-34 J.s) x (0,4 x 10^-18 Hz)

E = 2,6504 x 10^-52 J

Jika sinar X mengalami penumbukan dengan sudut 90 derajat, maka sinar X yang dipancarkan setelah penumbukan akan memiliki frekuensi yang sama dengan frekuensi awal. Oleh karena itu, frekuensi sinar X setelah terjadi penumbukan adalah 0,4 x 10^-18 Hz.

Jadi, frekuensi sinar X setelah terjadi penumbukan adalah 0,4 x 10^-18 Hz.

Dikit Amat Poinnya :)