Contoh Soal Impuls Menyeleksi Besar Gaya Penahan

Cafeberita.com — Con­toh soal dan pem­ba­hasan per­i­hal saat-saat dan impuls , menyelek­si besar gaya pena­han. Con­toh #4 : Sebuah ben­da yang bermas­sa 100 gram mula-mula berg­er­ak den­gan kecepatan 5 m/s. Jika untuk menghen­tikan ben­da terse­but , suatu gaya pena­han F melakukan peker­jaan pada ben­da sela­ma kurun wak­tu 0 ‚2 sekon , maka besar gaya pena­han terse­but meru­pakan .…
A. F = 0 ‚5 N
B. F = 1 ‚0 N
C. F = 2 ‚5 N
D. F = 10 N
E. F = 25 N

Pem­ba­hasan :
Dik : m = 100 g = 0 ‚1 kg , vo = 5 m/s , vt = 0 , t = 0 ‚2
Dit : F = .…?

Bacaan Lain­nya

Untuk menye­le­saikan soal ini , Sobat Tafsi mesti menger­ti kem­bali ran­can­gan impuls dan saat-saat untuk menyak­sikan hubun­gan antara gaya dan kecepatan.

Momen­tum meru­pakan besaran fisi­ka yang meny­atakan tingkat kesukaran suatu ben­da yang berg­er­ak untuk dihen­tikan.

Semakin besar saat-saat ben­da makan semakin sukar ben­da terse­but dila­rang dan kian besar pula pen­garuh yang ditim­bulkan­nya.

Sebuah kendaraan bero­da empat yang berg­er­ak den­gan kecepatan 100 m/s lebih sukar dila­rang diband­ing den­gan kendaraan bero­da empat bermas­sa sama yang berg­er­ak den­gan kecepatan 50 m/s.

Secara matem­a­tis , saat-saat suatu ben­da sama den­gan hasil kali mas­sa den­gan kecepatan­nya.

p = m . v

Keteran­gan :
p = saat-saat ben­da (kg m/s)
m = mas­sa ben­da (kg)
v = kecepatan ben­da (m/s)

Momen­tum erat kai­tan­nya den­gan impuls. Impuls meru­pakan besaran yang meny­atakan besarnya gaya yang melakukan peker­jaan pada ben­da dalam wak­tu yang singkat atau sesaat.

Secara matem­a­tis , besar impuls sama den­gan hasil kali gaya den­gan selang wak­tu gaya terse­but bek­er­ja.

I = F . Δt

Keteran­gan :
I = impuls (N.s atau kg m/s)
F = gaya yang melakukan peker­jaan pada ben­da (N)
Δt = selang wak­tu (s).

Momen­tum dan impu­las meru­pakan besaran vek­tor yang setara. Ked­u­anya memi­li­ki sat­u­an yang seru­pa menyeru­pai pada rumus di atas.

Lalu bagaimana hubun­gan antara impuls dan momen­tum?

Keti­ka suatu gaya melakukan peker­jaan pada suatu ben­da yang berg­er­ak dalam wak­tu yang sesaat , terny­a­ta besar impul­snya sama den­gan per­gant­ian saat-saat ben­da.

I = Δp = m (vt — vo)

Keteran­gan :
I = impuls (kg m/s)
Δp = per­gant­ian saat-saat ben­da (kg m/s).
m = mas­sa ben­da (kg)
vo = kecepatan mula-mula ben­da (m/s)
vt = kecepatan sim­pu­lan ben­da (m/s).

Nah , menu­rut keti­ga rumus di atas , Sobat Tafsi sang­gup menye­le­saikan soal­nya. Per­ta­ma , kita ten­tukan per­gant­ian saat-saat ben­da.

Peruba­han saat-saat ben­da:
⇒ Δp = m (vt — vo)
⇒ Δp = 0 ‚1 (0 — 5)
⇒ Δp = 0 ‚1 (-5)
⇒ Δp = ‑0 ‚5

Selan­jut­nya , kita hitung F menu­rut hubun­gan impuls dan momen­tum:
⇒ I = Δp
⇒ F . Δt = Δp
⇒ F (0 ‚2) = ‑0 ‚5
⇒ 0 ‚2F = ‑0 ‚5
⇒ F = ‑0 ‚5/0 ‚2
⇒ F = ‑5/2
⇒ F = ‑2 ‚5 N

Jadi , besar gaya pena­han yang melakukan peker­jaan pada ben­da dan menghen­tikan ben­da terse­but meru­pakan 2 ‚5 N.

Tan­da negatif memamerkan bah­wa gaya yang melakukan peker­jaan berten­tan­gan arah den­gan arah ger­ak ben­da sebab fungsinya meng­ha­lan­gi ger­ak.

Contoh soal dan pembahasan impuls

Cara ringkas:
Berdasarkan hubun­gan impuls dan momen­tum:
⇒ F . t = m (vt — vo)
⇒ F . 0 ‚2 = 0 ‚1 (0 — 5)
⇒ F = ‑0 ‚5/0 ‚2
⇒ F = ‑2 ‚5 N

Jawa­ban : C

Demikian pem­ba­hasan pola soal per­i­hal impuls , yaitu menyelek­si besar gaya pena­han untuk menghen­tikan suatu ben­da yang berg­er­ak.

Contoh Momentum No 5

  • Dua ben­da A dan B mas­ing-mas­ing bermas­sa 4 kg dan 5 kg berg­er­ak berten­tan­gan arah (ben­da A ke kanan dan ben­da B ke kiri) dan sal­ing mendekati. Ked­u­anya bertum­bukan dan sehabis tum­bukan , ked­u­anya berba­lik arah den­gan kecepatan A = 4 m/s dan kecepatan B = 2 m/s. Kecepatan ben­da B sehabis tum­bukan meru­pakan .….
    Pem­ba­hasan »

Jika pem­ba­hasan ini berhar­ga , ban­tu edutafsi mem­bagikan­nya ter­hadap teman-teman Kalian lewat tombol share yang terse­dia. Ter­i­makasih.

Share ke Face­book »Share ke Twit­ter »
Cafeberita.com meru­pakan blog per­i­hal materi bela­jar. Gunakan hidan­gan atau pen­car­i­an untuk men­da­p­atkan materi bergu­ru yang ingin dipela­jari.

Pos terkait