Contoh 1 : Kecepatan Setelah Tumbukan
Dua benda A dan B masing-masing 4kg dan 6 kg bergerak ke arah yang serupa dengan kecepatan masing-masing 10 m/s dan 2 m/s. Jika kedua benda tersebut bertumbukan tidak lenting sama sekali , kecepatan kedua benda itu sesudah tumbukan yakni …..
A. 4 ,8 m/s
B. 5 ,2 m/s
C. 5 ,6 m/s
D. 5 ,8 m/s
E. 6 ,0 m/s
Pembahasan :
Karena setiap jenis tumbukan memiliki huruf yang berlainan , maka perlu untuk mengingat sifat khas dari masing-masing jenis tumbukan. Dengan mengerti ciri khas tumbukan tak lenting sama sekali , maka soal menyerupai di atas sanggup dilakukan dengan lebih mudah.
Ketika dua buah benda saling bertumbukan tidak lenting sama sekali , maka berlaku :
1). Hukum kekekalan saat-saat
2). Sebagian energi hilang sehingga tidak berlaku aturan kekekalan energi kinetik
3). Setelah tumbukan kedua benda menyatu
4). Kecepatan benda sesudah tumbukan sama
5). Koefisien restitusi e = 0.
Karena kecepatan ialah besaran vektor , maka dalam perkiraan kita mesti memperhatikan arahnya. Secara biasa disetujui bahwa bila benda bergerak ke kanan maka kecepatan nyata (+) sebaliknya bila bergerak ke kiri maka kecepatanna negatif (-).
Pada soal dikenali :
1). mA = 4 kg , vA = 10 m/s
2). mB = 6 kg , vB = 2 m/s
Berdasarkan aturan kekekalan saat-saat :
⇒ PA + PB = PA‘ + PB‘
⇒ mA.vA + mB.vB = (mA + mB) v’
⇒ 52 = 10 v’
⇒ v’ = 5 ,2 m/s
Karena kecepatan kedua benda sesudah tumbukan pada tumbukan tak lenting sama sekali yakni sama besar , maka kecepatan kedua benda sama dengan 5 ,2 m/s.
Berikut kata-kata yang sering membuktikan bahwa tumbukan yang terjadi ialah tumbukan tidak lenting sama sekali :
1). Kedua benda saling melekat atau menyatu
2). Benda satu tertanam dalam benda yang lain
3). Kecepatan benda sesudah tumbukan sama besar
4). Setelah tumbukan kedua benda bergerak gotong royong dengan kecepatan sama
5). Koefisien restitusinya sama dengan nol
Contoh 2 : Kecepatan Sebelum Tumbukan
Sebauh peluru bermassa 100 gram ditembakkan dan mengenai suatu balok yang bermassa 0 ,3 kg menyerupai terlihat pada gambar.
Jika peluru tertanam pada balok dan keduanya bergerak bareng sampai meraih ketinggian 0 ,2 m , maka kecepatan peluru sebelum menumbuk balok yakni …..
A. 2 m/s
B. 4 m/s
C. 6 m/s
D. 8 m/s
E. 10 m/s
Baca juga : Pembahasan Kecepatan Sebelum Tumbukan >>
Dua buah benda A dan B bertumbukan tidak lenting sempurna. Massa A dan B masing-masing 20 kg dan 25 kg dan A bergerak dengan kecepatan 8 m/s ke kanan sebelum tumbukan. Jika sesudah tumbukan kecepatan A menjadi 2 m/s ke kiri , maka kecepatan B sebelum tumbukan yakni …..
A. 10 m/s ke kiri
B. 10 m/s ke kanan
C. 14 m/s ke kiri
D. 14 m/s ke kanan
E. 16 m/s ke kiri
Pembahasan :
Dik : ma = 20 kg , mb = 25 kg , va = 8 m/s , v’ = -2 m/s (ke kiri)
Tumbukan tidak lenting tepat ialah istilah lain dari tumbukan tidak lenting sama sekali. Dalam soal menyerupai ini umumnya murid terkecoh alasannya yakni kurang teliti dalam membaca soal. Karena ada kata tepat mereka berfikir jenis tumbukannya yakni tumbukan lenting tepat , padahal tak lenting sama sekali.
Berdasarkan aturan kekekalan saat-saat :
⇒ Pa + Pb = Pa‘ + Pb‘
⇒ ma.va + mb.(-vb) = (ma + mb) v’
Ingat , alasannya yakni kedua benda bertumbukan tak lenting sama sekali , maka kecepatan sesudah tumbukan yakni sama besar. Karena pada soal dikenali kecepata A sesudah tumbukan 2 m/s , maka kecepatan final kedua benda juga 2 m/s.
Dengan demikian diperoleh hasil perkiraan selaku berikut:
⇒ 20 (8) + 25 vb = (20 + 25) (-2)
⇒ 160 + 25 vb = -90
⇒ 25 vb = -250
⇒ vb = -10 m/s
⇒ vb = 10 m/s ke kiri.
Sebuah kendaraan beroda empat mainan bermassa 0 ,4 kg bergerak dengan kecepatan 3 m/s dan percepatan 2 m/s2. Pada jarak 10 meter di depan kendaraan beroda empat tersebut terdapat suatu bola dari tanah liat bermassa 0 ,1 kg dalam kondisi diam. Jika kendaraan beroda empat tersebut menumbuk bola dan bola melekat pada kendaraan beroda empat , maka kecepatan kendaraan beroda empat tersebut sesudah menabrak bola yakni …..
A. 6 ,8 m/s
B. 6 ,4 m/s
C. 5 ,6 m/s
D. 5 ,4 m/s
E. 5 ,2 m/s
Pembahasan :
Dik : mm = 0 ,4 kg , mb = 0 ,1 kg , vo = 3 m/s , s = 10 m , a = 2 m/s2.
Karena mengalami percepatan , maka kecepatan kendaraan beroda empat berubah. Kecepatan kendaraan beroda empat sebelum menabrak bola dijumlah dengan rumus GLBB :
⇒ v2 = vo2 + 2as
⇒ v2 = (3)2 + 2(2)(10)
⇒ v2 = 9 + 40
Berdasarkan aturan kekekalan saat-saat :
⇒ mm.vm + mb.(-vb) = (mm + mb) v’
⇒ 0 ,4 (7) + 0 ,1 (0) = (0 ,4 + 0 ,1) v’
⇒ 2 ,8 = 0 ,5v’
⇒ v’ = 5 ,6 m/s.
Contoh 5 : Energi Kinetik Setelah Tumbukan
Dua buah benda bermassa 4 kg dan 6 kg saling bertumbukan tidak lenting sempurna. Jika kecepatan kedua benda sebelum tumbukan masing-masing 11 m/s dan 4 m/s dalam arah yang bertentangan , maka energi kinetik yang dimiliki benda bermassa 4 kg sesudah tumbukan yakni …..
A. 8 Joule
B. 10 Joule
C. 12 Joule
D. 14 Joule
E. 16 Joule
Baca juga : Jawaban Energi Kinetik Tumbukan >>
Salah seorang pakar dan konsultan pendidikan yang kini mengabdikan hidup menjadi guru di pedalaman nun jauh di pelosok Indonesia.