Jikatidak ada gaya luar yang bekerja pada benda, maka jumlah momentum sebelum tumbukan sama dengan jumlah momentum setelah tumbukan. maka kecepatan lantai sebelum dan sesudah tumbukan adalah nol, v2 = v2 ' = 0, sehingga besarnya koefisien restitusi adalah: tidak lenting sama sekali Pada tumbukan tidak lenting sama sekali, sesudah
Rumus momentum p adalah p = di mana m adalah massa benda dan v adalah kecepatan gerak benda. Halo adik-adik, kalian tahu tidak bagaimana bentuk rumus momentum? Nah, kebetulan nih, materi inilah yang akan kakak jelaskan pada kesempatan kali ini. Momentum merupakan salah satu fenomena yang sering dikaji dalam ilmu fisika. Besaran ini menghubungkan antara massa dan kecepatan gerak sebuah benda. Oh iya, kalian pernah tidak melihat tabarakan kendaraan bermotor? Untuk kalian ketahui, parah atau tidaknya tabrakan itu bisa diketahui melalui teori momentum lho. Selain itu, materi ini juga akan dilengkapi dengan contoh soal yang disertai dengan jawaban pembahasan untuk memandu kalian bagaimana cara menggunakan rumus momentum. Baiklah, kakak mulai saja materinya... Pengertian Momentum Apa yang dimaksud dengan momentum? Dalam ilmu fisika, momentum adalah ukuran kesukaran untuk mendiamkan gerak sebuah benda. Dalam pengertian yang lain, momentum bisa diartikan sebagai kecenderungan benda yang bergerak untuk melanjutkan gerakannya pada kecepatan yang konstan. Oh iya, di atas kakak singgung tentang tabrakan kendaraan, apa sih kaitannya dengan momentum? Begini penjelasannya, benda yang mempunyai momentum yang besar menunjukkan bahwa benda tersebut sulit untuk dihentikan dan akan mempunyai efek merusak yang lebih besar bila menabrak sesuatu. Mobil truk mempunyai massa besar, akan mempunyai efek yang lebih besar bila menabrak tembok dibandingkan sebuah sepeda motor yang massanya lebih kecil meskipun kecepatan kedua jenis kendaraan tersebut sama. Semakin besar massa benda semakin besar pula momentumnya. Bagaimana seandainya jika truk dan motor tersebut bertabrakan? Maka, bisa dipastikan keadaan terparah akan dialami oleh motor karena momentumnya kalah dengan truk. Namun, selain massa, besaran yang juga berpengaruh terhadap momentum adalah kecepatan. Semakin besar kecepatan benda semakin besar pula momentumnya Jadi, ketika terdapat dua truk dengan jenis yang sama saling bertabrakan, maka truk tercepatlah yang memiliki momentum terbesar. Lambang, Satuan, Dimensi Momentum Dalam fisika, momentum dilambangkan dengan p, sengaja ditulis tebal untuk menandakan bahwa besaran ini merupakan besaran vektor. Satuan momentum menurut Sistem Satuan Internasional SI adalah kilogram meter per sekon kg m/s atau newton sekon Ns. Berdasarkan jenis satuannya, momentum termasuk ke dalam besaran turunan, yaitu diturunkan dari besaran pokok massa, panjang, dan waktu. Dimensi momentum dilambang dengan simbol [M][L][T]-1. Hubungan Momentum, Massa, dan Kecepatan Dari ilustrasi di atas, maka bisa kita simpulkan hubungan antara momentum, massa, dan kecepatan. Momentum sebuah benda berbanding lurus dengan massa dan kecepatannya. Semakin besar massa benda semakin besar pula momentumnya. Serta, semakin besar kecepatan benda semakin besar pula momentumnya. Rumus Momentum Momentum suatu benda atau sering disebut momentum linier adalah perkalian massa benda dengan kecepatan benda. Secara matematis, dirumuskan p = m . v Keterangan p = momentum benda kg m/s m = massa benda kg v = kecepatan benda m/s Baca Juga Rumus Lainnya Rumus Gaya Rumus Usaha Hukum Kekekalan Momentum Dalam kajian tentang momentum, ada yang namanya Hukum Kekekalan Momentum. Bagaimana bunyi dari hukum ini? Misalnya, terdapat dua buah bola saling bergerak berlawanan arah dengan kecepatan masing-masing v1 dan v2 dan massa masing-masing m1 dan m2. Benda kemudian bertumbukan, maka hukum kekekalan momentum berbunyi Momentum total sebelum tumbukan sama dengan momentum total setelah tumbukan. Syarat berlakunya hukum kekekalan momentum adalah tidak ada gaya luar yang mempengaruhi sistem. Secara matematis, hukum kekekalan momentum bisa dituliskan dengan rumuspawal = pakhir di mana pawal = + pakhir = + Sehingga + = + Keterangan pawal = momentum sebelum tumbukan kg m/s pakhir = momentum setelah tumbukan kg m/s m1 = massa benda 1 kg v1 = kecepatan benda 1 sebelum tumbukan m/s m2 = massa benda 2 kg v2 = kecepatan benda 2 sebelum tumbukan m/s v1' = kecepatan benda 1 setelah tumbukan m/s v2' = kecepatan benda 2 setelah tumbukan m/s Momentum Tumbukan Tumbukan terbagi menjadi tiga jenis, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting. 1. Tumbukan Lenting Sempurna Tumbukan lenting sempurna atau tumbukan elastik adalah tumbukan di mana berlaku hukum kekekalan momentum dan kekekalan energi kinetik. Artinya, energi kinetik tetap sebelum dan sesudah tumbukan. Koefisien restitusi e pada tumbukan lenting sempurna = 1 Soal-soal yang berkaitan dengan tumbukan lenting sempurna, bisa diselesaikan dengan rumus-rumus berikut ini + = + dan v1 - v2 = -v1'- v2' , 2. Tumbukan Lenting Sebagian Pada tumbukan lenting sebagian, energi kinetik benda yang bertumbukan akan berkurang. Sehingga energi kinetik sesudah tumbukan lebih kecil dari energi kinetik sebelum tumbukan. Koefisien restitusi e pada tumbukan lenting sebagian adalah 0 < e < 1. Jadi hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku, yang berlaku hanya hukum kekekalan energi momentum. Soal-soal yang berkaitan dengan tumbukan lenting sempurna, bisa diselesaikan dengan rumus-rumus berikut ini + = + dan Δv' < Δv v1' - v2' < v2 - v1 3. Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali Pada tumbukan tidak lenting sama sekali, setelah tumbukan kedua benda menjadi satu dan bergerak bersama-bersama. Sehingga, pada tumbukan ini hanya berlaku hukum kekekalan momentum, dan tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik. Koefisien restitusi pada tumbukan tidak lenting sama sekali adalah 0. Rumus yang berlaku pada tumbukan tumbukan tidak lenting sama sekali adalah + = m1 + m2.v' v1' = v2' = v' Contoh Soal Momentum Berikut ini kakak tampilkan beberapa contoh soal yang berkaitan dengan momentum Contoh Soal 1 Sebuah benda mempunyai massa 2,5 kg. Hitunglah momentum benda saat kecepatannya 3 m/s? Jawaban Diketahui m = 2,5 kg v = 3 m/s Ditanyakan p...? Penyelesaian = 2,5 kg . 3 m/s = 7,5 kg m/s Jadi, besar momentum benda tersebut adalah 7,5 kg m/s. Contoh Soal 2 Sebuah benda A mempunyai massa 2 kg dan bergerak ke kiri dengan kecepatan 5 m/s. Benda lain B mempunyai massa 4 kg dan bergerak ke kanan dengan kecepatan 2,5 m/s. Hitunglah a. momentum benda A, b. momentum benda B, dan c. momentum total benda A dan B. Jawaban Diketahui mA = 2 kg vA = 5 m/s ke kiri mB = 4 kg vB = 2,5 m/s ke kanan Ditanyakan a. pA b. pB c. ptotal Penyelesaian a. pA = mA . vA = 2 kg . -5 m/s = -10 kg m/s Jadi, momentum benda A adalah -10 kg m/s tanda minus menandakan bahwa momentum A mengarah ke kiri b. pB = mB . vB = 4 kg . 2,5 m/s = 10 kg m/s Jadi, momentum benda B adalah 10 kg m/s ke kanan. c. ptotal = pA + pB = -10 kg m/s + 10 kg m/s = 0 kg m/s Jadi, momentum total antara benda A dan B adalah 0 kg m/s. Contoh Soal 3 Sebuah kereta bermassa 5 kg bergerak searah dengan sumbu x positif dengan kecepatan 3 m/s. Kereta tersebut menumbuk kereta lain bermassa 4 kg yang diam, sehingga kedua kereta tersebut bergabung menjadi satu karena adanya pengait yang dipasang padanya. Hitunglah a. momentum awal sistem b. momentum akhir sistem, dan c. kecepatan akhir kedua kereta Jawaban Diketahui m1 = 5 kg v1 = 3 m/s m2 = 4 kg v2 = 0 m/s Ditanyakan a. pawal b. pakhir b. v' Penyelesaian a. Momentum awal pawal pawal = + = 5 kg . 3 m/s + 4 kg . 0 m/s = 15 kg m/s + 0 kg m/s = 15 kg m/s b. Momentum akhir pakhir Berdasarkan hukum kekekalan momentum, di mana momentum awal sistem sama dengan momentum akhir, maka besarnya momentum akhir adalah 15 kg m/s. c. Kecepatan akhir kedua kereta v' + = m2 + m1 . v' 15 kg m/s = 4 kg + 5 kg . v' v' = 15 kg m/s / 9 kg = 1,67 m/s Jadi, kecepatan akhir kedua kedua kereta adalah 1,67 m/s. Contoh Soal 4 Sebuah peluru bermassa 20 gram ditembakkan dari sebuah senapan bermassa 1,6 kg dengan kelajuan 800 m/s. Hitunglah kecepatan senapan mendorong bahu penembak. Jawaban Diketahui mp = 20 gram = 0,02 kg ms = 1,6 kg vp = 0 m/s vs = 0 m/s vp' = 800 m/s Ditanyakan vs'......? Penyelesaian + = + 0,2 kg . 0 + 1,6 kg . 0 = 1,6 kg . vs' + 0,02 kg . 800 m/s 0 kg m/s = 1,6 kg . vs' + 16 kg m/s -1,6 kg . vs' = 16 kg m/s vs' = 16 kg m/s / -1,6 kg = -10 m/s Jadi, kecepatan senapan mendorong bahu penembak adalah -10 m/s tanda negatif menyatakan bahwa gerak senapan berlawanan arah dengan gerak peluru. Contoh Soal 5 Bola bermassa 150 gram bergerak ke kanan dengan kelajuan 20 m/s menumbuk bola lain bermassa 100 gram yang mula-mula diam. Jika tumbukannya lenting sempurna, berapakah kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan? JawabanDiketahuim1 = 150 g = 0,150 kgv1 = 20 m/sm2 = 100 g = 0,100 kgv2 = 0 m/s Ditanyakanv1' dan v2'....? PenyelesaianLangkah pertama, rumus hukum kekekalan momentum + = + 0,150 . v1 + 0,100 . v2 = 0,100 . v2' + 0,150 . v1' 150 . v1 + 100 . v2 = 100 . v2' + 150 . v1' 3v1 + 2v2 = 2v2' + 3v1' 320 + 20 = 2v2' + 3v1' 3v1' + 2v2' = 60....*Langkah keduav1 - v2 = -v1'- v2'20 - 0 = -v1'- v2'-v1'+ v2' = 20....**Langkah ketiga, persamaan ** di kali 3 untuk mengeliminasi v1', sehingga diperoleh3v1' + 2v2' = 60....*-3v1' + 3v2' = 60....persamaan ** setelah dikali 3- + 6v2' = 120v2' = 20 m/s Langkah keempat, masukkan nilai v2' ke persamaan **, sehingga diperoleh-v1'+ v2' = 20-v1'+ 20 = 20-v1' = 20 - 20v1' = -20 + 20v1' = 0 m/s Jadi, setelah tumbukan kecepatan bola 1 v1' dan kecepatan bola 2 v2' adalah 0 dan 20 m/s. Kesimpulan Jadi, Rumus momentum p adalah p = di mana m adalah massa benda dan v adalah kecepatan gerak benda. Gimana adik-adik, udah paham kan cara penggunaan rumus momentum di atas? Jangan bingung lagi yah saat mengerjakan soal. Sekian dulu materi kali ini, bagikan agar teman yang lain bisa membacanya. Terima kasih, semoga bermanfaat. Referensi Arifudin, M. Achya. 2007. Fisika untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta Inter Plus. Esvandiari. 2007. Kumpulan Lengkap Rumus Fisika SMA. Jakarta Puspa Swara.
Sebelumtumbukan, kecepatan masing-masing adalah benda v1 dan v2. Sesudah tumbukan, kecepatannya menjadi v' dan v2'. Apabila F 12 adalah gaya dari m1 yang dipakai untuk menumbuk m2, dan F 21 adalah gaya dari m2 yang dipakai untuk menumbuk m1 maka menurut Hukum III Newton diperoleh hubungan sebagai berikut: F(aksi) = -F(reaksi) atau F 12 = -F 21.
PertanyaanDua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar! Jika v 2 ' adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 m/s maka besar kecepatan v 1 ' 1 setelah tumbukan adalah ....Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar! Jika v2' adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 m/s maka besar kecepatan v1' 1 setelah tumbukan adalah .... 7 m/s 9 m/s 13 m/s 15 m/s 17 m/s Jawabanjawaban yang tepat adalah yang tepat adalah A. PembahasanDiketahui m 1 = m 2 = m v 1 = 8 m/s v 2 = -10 m/s ke arah kiri bernilai negatif v 2 ' = 5 m/s Ditanya kecepatan v 1 ' ? Penyelesaian Hukum kekekalan momentum yaitu momentum total sistem sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sistem sesaat sesudah tumbukan, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem. p se b e l u m m v 1 + m v 2 8 + − 10 v 1 ′ v 1 ′ = = = = = p ses u d ah m v 1 ′ + m v 2 ′ v 1 ′ + 5 − 2 − 5 − 7 m / s Maka, besar kecepatan v 1 ' setelah tumbukan adalah 7 m/s kearah kiri. Jadi, jawaban yang tepat adalah m1 = m2 = m v1 = 8 m/s v2 = -10 m/s ke arah kiri bernilai negatif v2' = 5 m/s Ditanya kecepatan v1' ? Penyelesaian Hukum kekekalan momentum yaitu momentum total sistem sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sistem sesaat sesudah tumbukan, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem. Maka, besar kecepatan v1' setelah tumbukan adalah 7 m/s kearah kiri. Jadi, jawaban yang tepat adalah A. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!1rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!ArAkram rizik HarisIni yang aku cari!KSKanesya SyafakillaIni yang aku cari!RARameyza Alya Nisa Makasih ❤️ Ini yang aku cari! Bantu banget Pembahasan lengkap banget Mudah dimengertiAWAprilia WulandariMakasih ❤️ Bantu banget Mudah dimengerti Pembahasan lengkap banget Ini yang aku cari!NPNabila Putri diandry Pembahasan terpotong
menunjukkanbahwa total kecepatan benda setelah tumbukan = total kecepatan benda sebelum tumbukan. Lambang koofisien elastisitas adalah e. Secara umum, nilai koofisien elastisitas dinyatakan dengan persamaan : e = koofisien elastisitas = koofisien restitusi, faktor kepegasan, angka kekenyalan, faktor keelastisitasan 9.4.1. Tumbukan Lenting Sebagian
PertanyaanJika terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali, maka besarnya kecepatan dua buah benda setelah tumbukan V 1 dan V 2 adalah …Jika terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali, maka besarnya kecepatan dua buah benda setelah tumbukan dan adalah … AAA. AcfreelanceMaster TeacherJawabanjawaban yang tepat adalah Ajawaban yang tepat adalah A PembahasanPada peristiwa tumbukan tidak lenting sama sekali, sesaat sesudah proses tumbukan, kedua benda yang bertumbukan bergabung menjadi satu sistem dan bergerak bersama-sama atau dengan kata lain kecepatan kedua benda adalah sama. Jadi, jawaban yang tepat adalah APada peristiwa tumbukan tidak lenting sama sekali, sesaat sesudah proses tumbukan, kedua benda yang bertumbukan bergabung menjadi satu sistem dan bergerak bersama-sama atau dengan kata lain kecepatan kedua benda adalah sama. Jadi, jawaban yang tepat adalah A Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!1rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal!
Kecepatanbola sesaat sebelum tumbukan adalah v1 dan sesaat setelah tumbukan v1 . Berdasarkan persamaan gerak jatuh bebas, besar kecepatan bola memenuhi persamaan : Untuk kecepatan lantai sebelum dan sesudah tumbukan sama dengan nol (v2 = v'2 = 0). Jika arah ke benda diberi harga negatif, maka akan diperoleh persamaan sebagai berikut.
Dua benda pada lintasan yang sama dan saling bergerak dengan arah berlawanan akan mengalami tumbukan. Tumbukan yang dialami benda dapat merubah arah dan kecepatan benda. Perubahan kecepatan dan arah yang dialami benda setelah tumbukan bergantung pada jenis tumbukan yang terjadi. Ada tiga jenis tumbukan yaitu tumbukan lenting sempurna, lenting sebagian, dan tidak lenting sama sekali. Cara menghitung kecepatan benda setelah tumbukan dilakukan melalui hukum kekelan energi dan hukum kekekalan momentum. Apa itu hukum kekekalan momentum? Bagaimana cara menghitung kecepatan benda setelah tumbukan? Sobat idschool dapat mencari tahu lebih banyak melalui ulasan di bawah. Table of Contents Persamaan dalam Hukum Kekekalan Momentum Rumus Kecepatan Benda Setelah Tumbukan Contoh Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan dan Pembahasan Contoh 1 – Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan Lenting Sempurna Contoh 2 – Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan Lenting Sempurna Contoh 3 – Soal Kecepatan Benda Sebelum Bertumbukan Contoh 4 – Soal Kecepatan Benda Sebelum Tumbukan Contoh 5 – Soal Analisis Benda Bertumbukan Persamaan dalam Hukum Kekekalan Momentum Peristiwa benda yang bertumbukan berkaitan dengan besaran momentum dalam bahasan fisika. Di mana besaran momentum dalam fisika dapat diartikan sebagai ukuran kesukaran untuk memberhentikan gerak suatu benda. Contohnya, sebuah truk bermuatan penuh akan lebih sulit untuk berhenti daripada sebuah mobil kecil, walaupun kecepatan kedua kendaraan tersebut sama. Kondisi tersebut dikarenakan besar momentum truk berbeda dengan mobil, di mana momentum truk lebih besar daripada mobil. Baca Juga Pengertian Momentum, Impuls, dan Hubungan Keduanya Simbol momentum adalah p dengan satuan atau Ns yang besarnya dipengaruhi oleh massa m benda dan kecepatan v gerak benda. Besar nilai momentum dari suatu benda yang bergerak sama dengan perkalian massa benda dan kecepatan. Misalkan, diketahui sebuah mobil memiliki massa m = kg bergerak dengan kecepatan v = 10 m/s. Maka, besar momentum mobil tersebut p = m ⋅ v = × 10 = Bunyi hukum kekekalan momentum Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka jumlah momentum benda sebelum tumbukan akan sama dengan jumlah momentum benda setelah tumbukan. Dua buah benda memiliki massa berturut-turut adalah m1 dan m2. Diketahui dua buah benda sebelum tumbukan memiliki kecepatan v1 dan v2. Setelah kedua benda bertumbukan, kecepatannya menjadi v1 dan v2. Misalkan F12 adalah gaya dari m1 yang dipakai untuk menumbuk m2 dan F21 adalah gaya dari m2 yang dipakai untuk menumbuk m1. Maka menurut Hukum III Newton Faksi = –Freaksi diperoleh hubungan F12 = –F21. Jika kedua ruas persamaan dikalikan dengan selang waktu Δt maka selama tumbukan akan didapatkan persamaan yang sesuai dengan hukum kekekalan momentum. F12Δt = –F21Δtm1v1 – m1v1= –m2v2 – m2v2m1v1 – m1v1 = –m2v2 + m2v2m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 Baca Juga Dimensi untuk Besaran Turunan Persamaan dalam hukum kekekalan momentum menyatakan hubungan massa dan kecepatan sebelum tumbukan dengan setelah tumbukan. Sehingga, untuk mendapatkan kecepatan benda setelah tumbukan dapat menggunakan persamaan tersebut. Perhatikan contoh cara menghitung kecepatan benda setelah tumbukan pada soal sederhana di bawah. Soal 1 Dua benda dengan kecepatan 2 m/s dan 4 m/s bergerak searah. Massa benda masingmasing sebesar 2 kg dan 3 kg. Apabila terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali, tentukanlah kecepatan benda setelah tumbukan! Penyelesaian Dari keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh nilai-nilai besaran seperti berikut. Kecepatan gerak benda pertama v1 = 2 m/s Kecepatan gerak benda kedua v2 = 4 m/s Massa benda pertama m1 = 2 kg Massa benda kedua m2 = 3 kg Menghitung kecepatan benda setelah tumbukan m1⋅v1 + m2⋅v2 = m1 + m2⋅v’2×2 + 3×4 = 2 + 3v’16 = 5v’v’ = 3,2 m/s Contoh Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan dan Pembahasan Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman cara menghitung kecepatan benda setelah tumbukan. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih! Contoh 1 – Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan Lenting Sempurna PembahasanKeterangan pada soal memberikan infoemasi beberapa nilai besaran berikut. Kecepatan benda A sebelum tumbukan vA = 12 m/s Kecepatan benda B sebelum tumbukan vB = 8 m/s Massa benda A mA = 0,1 kg Massa benda B mB = 0,1 kg Jenis tumbukan lenting sempurna Kecepatan dua benda dengan massa sama yang bertumbukan dengan jenis tumbukan lenting sempurna akan bertukar dengan arah yang berkebalikan. Misalnya, benda A dan benda B sebelum bertumbukan memiliki kecepatan vA dan vB. Setelah bertumbukan, kecepatan benda A adalah vA’ = –vB dan vB’ = –vA. Pada soal di atas, benda A dan benda B memiliki massa yang sama yaitu mA = mB = 0,1 kg. Kecepatan benda A adalah vA = 12 m/s ke kanan dan kecepatan benda B adalah vB = 8 m/s ke kiri. Sehingga, kecepatan benda A setelah tumbukan adalah vA’ = 8 m/s ke kiri. Energi kinetik benda A setelah tumbukan EkA = 1/2mvA’2= 1/2 × 0,1 × 82= 1/2 × 0,1 × 64 = 3,2 m/s Jadi, besarnya kecepatan benda setelah tumbukan dan energi kinetik benda A sesudah tumbukan berturut-turut adalah 8 m/s ke kiri dan 3,2 J. Jawaban C Contoh 2 – Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan Lenting Sempurna Bola 150 gram bergerak ke kanan dengan kelajuan 20 m/s menumbuk bola lain bermassa 100 gram yang mula-mula diam. Jika jenis tumbukan yang terjadi adalah lenting sempurna maka kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan adalah ….A. vA’ = 0 m/s dan vB’ = 20 m/sB. vA’ = 20 m/s dan vB’ = 4 m/sC. vA’ = 4 m/s dan vB’ = 20 m/sD. vA’ = 4 m/s dan vB’ = 24 m/sE. vA’ = 24 m/s dan vB’ = 4 m/s Pembahasan Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasmi seperti berikut. Massa bola pertama mA = 150 gr = 0,15 kg Kecepatan bola pertama sebelum tumbukan vA = 20 m/s ke kanan Massa bola kedua mB = 100 gr = 0,1 kg Kecepatan bola kedua sebelum tumbukan 0 m/s dalam keadaan diam Jenis tumbukan lenting sempurna Besar koefisien restitusi pada dua benda dengan tumbukan lenting sempurna sama dengan satu e = 1, sehingga memenuhi persamaan 1 berikut. Berdasarkan hukum kekekalan momentum diperoleh persamaan 2 berikut. m1×v1 + m2×v2 = m1×v1’ + m2×v2’0,15×20 + 0,1×0 = 0,15×v1’ + 0,1×v2’0,15v1’ + 0,1v2’ = 33v1’ + 2v2’ = 60 Eliminasi v2’ dari persamaan 1 dan persamaan 2 untuk mendapatkan besar kecepatan benda setelah tumbukan untuk bola pertama v1’. Menghitung kecepatan benda setelah tumbukan untuk bola kedua v2’ dengan cara substitusi nilai v1’ = 4 m/s ke persamaan 1 seperti cara berikut –v1’ + v2’ = 20–4 +2v2’ = 20v2’ = 20 + 4 = 24 m/s Jadi, kecepatan benda setelah tumbukan untuk masing-masing bola adalah vA’ = 4 m/s dan vB’ = 24 m/s. Jawaban D Contoh 3 – Soal Kecepatan Benda Sebelum Bertumbukan Benda A dan B bergerak seperti gambar. Jika kemudian terjadi tumbukan lenting sempurna dan kecepatan benda B setelah tumbukan menjadi 15 m/s maka kecepatan benda A setelah tumbukan adalah ….A. 2 m/sB. 6 m/sC. 8 m/sD. 10 m/sE. 12 m/s Pembahasan Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut. Massa bola A mA = 5 kg Massa bola B mB = 2 kg Kecepatan benda A sebelum tumbukan vA = 12 m/s Kecepatan benda B sebelum tumbukan vB = 10 m/s Jenis tumbukan lenting sempurna Kecepatan benda B setelah tumbukan vB’ = 15 m/s Persamaan dua benda yang bertumbukan lenting sempurna berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum seperti cara penyelesaian berikut. mAvA +mBvB = mAvA’ + mBvB’5×12 + 2×10 = 5vA’ + 2×1560 + 20 = 5vA’ + 305vA’ = 80 – 305vA’ = 50vA’ = 50/5 = 10 m/s Jadi, kecepatan benda setelah tumbukan untuk benda A adalah vA’ = 10 m/s. Jawaban D Baca Juga Kecepatan Peluru yang Menumbuk Ayunan Balistik Contoh 4 – Soal Kecepatan Benda Sebelum Tumbukan Benda A dan benda B masing-masing bermassa 4 kg dan 5 kg bergerak berlawan arah. Kedua benda kemudian bertumbukan dan setelah tumbukan kedua benda berbalik arah dengan kecepatan benda A = 4 m/s dan kecepatan benda B = 2 m/s. Jika kecepatan benda A sebelum tumbukan adalah 6 m/s maka kecepatan benda B sebelum tumbukan adalah ….A. 1,2 m/sB. 4,8 m/sC. 6,0 m/sD. 7,2 m/sE. 8,0 m/s Pembahasan Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut. Massa benda A mA = 4 kg Massa benda B mB = 5 kg Kecepatan benda A sebelum tumbukan vA = 6 m/s Kecepatan benda A setelah tumbukan vA’ = –4 m/s berbalik arah dengan arah semula Kecepatan benda B setelah tumbukan vB = B = 2 m/s Kecepatan sebelum tumbukan untuk benda B vB mAvA + mBvB = mAvA’ + mBvB’4×6 + 5×vB = 4×–4 + 5×224 + 5vB = –16 + 105vB = –24 – 65vB = –30vB = –30/5 = –6 m/s *tanda negatif menunjukkan bahwa arah berlawanan dengan arah benda A Jadi, kecepatan benda B sebelum tumbukan adalah 6,0 m/s. Jawaban C Contoh 5 – Soal Analisis Benda Bertumbukan Perhatikan gambar dua bola bermassa 2m dan m yang tumbukan berikut ini. Dari pernyataan-pernyataan berikut ini1 Koefisien restitusi sama dengan nol2 Jumlah momentum sebelum dan sesudah tumbukan sama besar3 Kecepatan benda bermassa 2m sebelum dan sesudah tumbukan tetap4 Energi kinetik total kedua benda tetap Pernyataan yang benar jika jenis tumbukan kedua bola merupakan tumbukan tidak lenting sama sekali adalah ….A. 1 dan 2B. 1 dan 3C. 1 dan 4D. 2 dan 3E. 2 dan 4 Pembahasan Analisis kejadian untuk masing-masing pernyatan diberikan pada penjelasan berikut. Pernyataan 1 Benar Gambar yang diberikan pada soal menunjukkan bahwa benda setelah bertumbukan menjadi satu. Kondisi seperti itu terdapat pada jenis tumbuka tidak lenting sama sekali yang memiliki koefisien restitusi sama dengan nol e = 0. Pernyataan 2 Benar Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa jumlah momentum benda sebelum tumbukan akan sama dengan jumlah momentum benda setelah tumbukan. Hukum tersebut terjadi apabila sistem yang mengalami tumbukan itu tidak mendapatkan gaya luar. Sehingga apabila gaya F = 0 maka perubahan momentum Δp = F⋅Δt = 0 atau p = konstan jumlah momentum sama. Pernyataan 3 Salah Kecepatan benda bermassa 2m sebelum dan sesudah tumbukan berubah dengan memenuhi persamaan berikut. Keterangan v’ = kecepatan benda setelah tumbukan v1 = kecepatan benda pertama sebelum tumbukan m1 dan m2 = massa penda satu dan benda kedua Pernyataan 4 Salah Energi kinetik total kedua benda tetap hanya terdapat pada tumbukan lenting sempurna. Energi kinetik total kedua benda tetap tidak terjadi pada tumbukan tidak lenting. Jadi, pernyataan yang benar jika jenis tumbukan kedua bola merupakan tumbukan tidak lenting sama sekali adalah 1 dan 2. Jawaban A Demikianlah tadi ulasan cara menghitung kecepatan benda setelah tumbukan dengan hukum kekekalan momentum. Terima kasih sudah mengunjungi idschooldotnet, semoga bermanfaat! Baca Juga Cara Menghitung Resultan Vektor 3 Arah Secara Analitis
m1v1+ m2v2 = m1v1 + m2 v2. keterangan : m1 adalah massa benda 1. m2 adalah massa benda 2. v1 adalah kecepatan benda 1 sebelum tumbukan. v2 adalah kecepatan benda 2 sebelum tumbukan. v1 ' adalah kecepatan benda 1 setelah tumbukan. v2 ' adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan
8 Contoh soal TumbukanTumbukan lenting sempurna1. Dua benda A 3 kg dan B 5 kg bergerak searah dengan kecepatan masing-masing 8 ms–1 dan 4 ms–1 . Apabila benda A menumbuk benda B secara lenting sempurna, maka kecepatan masing-masing benda sesudah tumbukan adalah…..A. 3 ms –1 dan 7 ms –1B. 6 ms –1 dan 10 ms –1C. 4,25 ms –1 dan 10 ms –1D. 5,5 ms –1 dan 5,5 ms –1E. 8 ms –1 dan 4 ms –1PembahasanDiketahui Massa benda A m1 = 3 kgMassa benda B m2 = 5 kgKecepatan benda A v1 = 8 ms–1Kecepatan benda B v2 = 4 ms–1Tumbukan lenting sempurnaDitanya v1 dan v2Jawab Jika benda-benda yang bertumbukan lenting sempurna mempunyai massa berbeda dan kelajuan kedua benda setelah bertumbukan tidak diketahui maka kelajuan setelah tumbukan dihitung menggunakan persamaan berikut Kedua benda bergerak searah sehingga kecepatan kedua benda bertanda positif. Jika kedua benda bergerak berlawanan arah maka salah satu kecepatan benda bertanda positif dan kecepatan benda lainnya bertanda kecepatan benda A v1 setelah tumbukan adalah 3 m/s dan kecepatan benda B v2 setelah tumbukan adalah 7 m/ yang benar adalah Sebuah bola yang mempunyai momentum P menumbuk dinding dan memantul. Tumbukan bersifat lenting sempurna dan arahnya tegak lurus. Besar perubahan momentum bola adalah …A. nolB. p/4C. p/4D. PE. 2PPembahasanDiketahui Massa bola = mKecepatan bola sebelum tumbukan = vKecepatan bola setelah tumbukan = -v bola memantul ke kiriMomentum bola sebelum tumbukan po = m vMomentum bola setelah tumbukan pt = m -v = – m vDitanya Besar perubahan momentum bolaJawab Perubahan momentum Δp = pt – poΔp = – m v – m vΔp = – 2 m vΔp = -2pBesar perubahan momentum bola adalah 2p. Tanda negatif menunjukkan yang benar adalah Dua buah benda A dan B yang bermassa sama bergerak saling berpapasan. A bergerak ke Timur dan B ke Barat, masing-masing dengan kecepatan V dan 2V. Apabila benda tersebut mengalami tumbukan lenting sempurna, maka sesaat setelah tumbukan adalah …A. VA = V ke Barat, VB = V ke TimurB. VA = 2V ke Barat, VB = 2V ke TimurC. VA = 2V ke Barat, VB = V ke TimurD. VA = V ke Barat, VB = 2V ke TimurE. VA = 2V ke Timur, VB = V ke BaratPembahasanDiketahui Kedua benda bermassa bergerak ke timur dengan kecepatan VB bergerak ke barat dengan kecepatan 2VDitanya Kecepatan A dan B setelah tumbukanJawab Jika massa kedua benda sama dan kedua benda bertumbukan lenting sempurna, maka kedua benda bertukar kecepatan setelah setelah tumbukan, A bergerak ke barat dengan kecepatan 2V dan B bergerak ke timur dengan kecepatan yang benar adalah Lenting Sebagian4. Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar!Jika v2 adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 maka besar kecepatan v1 1 setelah tumbukan adalah…..A. 7 9 13 15 17 Massa kedua benda sama = mKecepatan benda 1 sebelum tumbukan v1 = 8 m/sKecepatan benda 2 sebelum tumbukan v2 = 10 m/sKecepatan benda 2 setelah tumbukan v2 = 5 m/sDitanya Kecepatan benda 1 setelah tumbukan v1Jawab Ini adalah tumbukan lenting tidak sempurna. v1 dihitung menggunakan hukum kekekalan momentum m1 v1+ m2 v2 = m1 v1’ + m2 v2’m v1 + v2 = m v1’ + v2’v1 + v2 = v1’ + v2’8 + 10 = v1’ + 518 = v1’ + 5v1’ = 18-5v1’ = 13 m/sJawaban yang benar adalah Tidak Lenting5. Sebuah peluru massa 10 gram meluncur dengan kecepatan 100 m s-1 , menumbuk balok kayu yang diam dan bersarang di dalamnya. Jika massa balok kayu 490 gram, kecepatan balok kayu dan peluru sesaat setelah tumbukan adalah …A. 1,0 m s-1B. 2,0 m s-1C. 2,5 m s-1D. 4,0 m s-1E. 5,0 m s-1PembahasanDiketahui Massa peluru m1 = 10 gramKecepatan peluru v1 = 100 m s-1Massa balok m2 = 490 gramKecepatan balok v2 = 0 m/s balok diamDitanya Kecepatan balok kayu dan peluru sesaat setelah tumbukanJawab Peluru menumbuk balok kayu yang diam dan bersarang di dalamnya, sehingga ini merupakan tumbukan tidak lenting. Rumus tumbukan tidak lenting Momentum sebelum tumbukan = momentum setelah tumbukanm1 v1 + m2 v2 = m1 + m2 v’10100 + 4900 = 10 + 490 v’1000 + 0 = 500 v’1000 =500 v’v’ = 1000 / 500v’ = 2 m/s = 2 m s-1Jawaban yang benar adalah Sebuah truk yang sedang bergerak dengan kecepatan 10 ms–1 ditabrak oleh sebuah mobil yang sedang berjalan dengan kecepatan 20 ms–1. Setelah tabrakan kedua mobil itu berpadu satu sama lain. Jika massa truk 1400 kg dan massa mobil 600 kg, kecepatan kedua kendaraan setelah tabrakan adalah …A. 6 ms–1B. 9 ms–1C. 11 ms–1D. 13 ms–1E. 17 ms–1PembahasanSetelah tabrakan kedua mobil itu berpadu satu sama lain karenanya merupakan tumbukan tidak Kecepatan truk v1 = 10 m/sKecepatan mobil v2 = 20 m/sMassa truk m1 = 1400 kgMassa mobil m2 = 600 kgDitanya kecepatan kedua kendaraan setelah tabrakan vJawab Rumus tumbukan tidak lenting m1 v1 + m2 v2 = m1 + m2 v140010 + 60020 = 1400 + 600 v14000 + 12000 = 2000 v26000 = 2000 vv = 13 m/sJawaban yang benar adalah Sebutir peluru 20 gram bergerak dengan kecepatan 10 ms-1 arah mendatar menumbuk balok bermassa 60 gram yang sedang diam di atas lantai. Jika peluru tertahan di dalam balok, maka kecepatan balok sekarang adalah….A. 1,0 ms-1B. 1,5 ms-1C. 2,0 ms-1D. 2,5 ms-1E. 3,0 ms-1PembahasanDiketahui Massa peluru mP = 20 gram = 0,02 kgMassa balok mB = 60 gram = 0,06 kgKecepatan awal peluru vP = 10 m/sKecepatan awal balok vB = 0Ditanya kecepatan peluru dan balok setelah bertumbukan v’Jawab Rumus hukum kekekalan momentum jika kedua benda menyatu setelah tumbukan mP vP + mB vB = mP + mB v’0,0210 + 0,060 = 0,02 + 0,06 v’0,2 + 0 = 0,08 v’0,2 = 0,08 v’v’ = 0,2 / 0,08v’ = 2,5 m/sJawaban yang benar adalah Dua troli A dan B masing-masing 1,5 kg bergerak saling mendekat dengan vA = 4 dan vB = 5 seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah …A. 4,5 ke kananB. 4,5 ke kiriC. 1,0 ke kiriD. 0,5 ke kiriE. 0,5 ke kananPembahasanDiketahui Massa troli A mA = 1,5 kgMassa troli B mB = 1,5 kgKecepatan troli A sebelum tumbukan vA = 4 m/s positif ke kananKecepatan troli B sebelum tumbukan vB = -5 m/s negatif ke kiriDitanya Jika tumbukan tidak lenting, tentukan kecepatan kedua troli setelah tumbukanJawab Hukum kekekalan momentum mAvA + mBvB = mA + mB v’1,54 + 1,5-5 = 1,5 + 1,5 v’6 – 7,5 = 3 v’-1,5 = 3 v’v’ = -1,5 / 3v’ = -0,5 m/sTanda negatif artinya setelah tumbukan keduanya bergerak ke kiri, searah dengan troli B. Hal ini masuk akal karena momentum troli B lebih besar daripada momentum troli soalSoal UN Fisika SMA/MA
Kelajuanbenda 2 setelah tumbukan (v2') adalah 28 m/s. v1' bertanda positif dan v2' bertanda negatif karena setelah tumbukan, arah kedua benda berlawanan. Kecepatan awal balok (v2) = 0 (balok diam) Ditanya : Jawab : Rumus hukum kekekalan momentum jika dua benda menyatu setelah tumbukan : m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) v'
Sebagian dari kalian pasti tahu dong bahwa Indonesia pernah meluncurkan sebuah roket dan mengorbitkan satelitnya di luar angkasa. Dalam prinsip peluncuran roket tersebut, digunakan teori Hukum Kekekalan Momentum, dimana besar momentum yang dihasilkan gaya dorong oleh bahan bakar sama dengan momentum meluncurnya roket. Lalu apa itu hukum kekekalan momentum? Konsep momentum memiliki peranan penting dalam fisika, hukum kekekalan momentum menjelaskan bahwa jika dua buah benda bertumbukan maka besar penurunan momentum pada salah satu benda akan bernilai sama dengan besar peningkatan momentum pada benda lainnya. Ini berarti, total momentum sistem benda sebelum tumbukan selalu sama dengan total momentum sistem benda setelah tumbukan. Secara matematis, hukum kekekalan momentum dapat ditulisakan sebagai berikut m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2 v2 keterangan m1 adalah massa benda 1 m2 adalah massa benda 2 v1 adalah kecepatan benda 1 sebelum tumbukan v2 adalah kecepatan benda 2 sebelum tumbukan v1 adalah kecepatan benda 1 setelah tumbukan v2 adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan Hukum kekekalan momentum ternyata berlaku pada semua sistem yang terdiri atas dua benda ataupun lebih yang berinteraksi satu sama lain. Hal ini berlaku selama tidak ada gaya dari luar sistem atau resultan gaya dari luar sistem sama dengan nol. Kendati demikian, hukum ini tidak berlaku pada gerak balok di atas permukaan yang kasar dan pada gerak mobil yang dipercepat atau diperlambat. Baca juga Hukum Perbandingan Tetap Dalam Kimia Sedangkan pada prinsip roket seperti yang dicontohkan diatas, prinsip terdorongnya roket memenuhi hukum kekekalan momentum. Pada keadaan mula-mula sistem dalam hal ini roket dan bahan bakar diam, sehingga momentumnya sama dengan nol. Sesudah gas menyembur keluar dari roket, momentum sistem tetap sehingga momentum sistem sebelum dan sesudah gas keluar adalah sama. Berdasarkan hukum ini. kecepatan akhir yang dapat dicapai sebuah roket bergantung pada banyaknya bahan bakar yang dapat dibawa oleh roket dan kelajuan pancaran gas. Pada dasarnya kedua besaran ini terbatas, sehingga digunakanlah roket-roket bertahap multistage rockets yaitu, beberapa roket yang digabung bersama, begitu bahan bakar tahap pertama telah dibakar habis maka roket ini dilepaskan. Dalam kehidupan sehari-hari, asas gaya dorong roket juga dimanfaatkan oleh cumi-cumi dan gurita. Dimana hewan tersebut bergerak seperti pada roket meneguk air dan mengeluarkannya dengan kecepatan yang tinggi dan memungkinkan untuk bergerak lebih cepat dalam air Please follow and like us Kelas Pintar adalah salah satu partner Kemendikbud yang menyediakan sistem pendukung edukasi di era digital yang menggunakan teknologi terkini untuk membantu murid dan guru dalam menciptakan praktik belajar mengajar terbaik. Related TopicsFisikaHukum Kekekalan MomentumKekekalan MomentumKelas 10MomentumRoket You May Also Like
X1VOvy6. bflb5db0ic.pages.dev/552bflb5db0ic.pages.dev/427bflb5db0ic.pages.dev/580bflb5db0ic.pages.dev/165bflb5db0ic.pages.dev/400bflb5db0ic.pages.dev/163bflb5db0ic.pages.dev/73bflb5db0ic.pages.dev/569
jika v2 adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan
