Pembahasan Soal Momentum Impuls Dan Tumbukan

Pembahasan Soal Momentum Impuls Dan Tumbukan - Selamat datang di markas fisika, kali ini saya akan berbagi tentang pembahasan soal momentum impuls dan tumbukan.

Baik lah, sebelum masuk ke inti pembahasan, apa itu momentum ?
Momentum merupakan hasil kali dari antara massa benda yang bergerak dan kecepatan gerak nya, momentum termasuk dalam besaran vektor yang arah nya sama dengan arah gerak benda, sehingga dapat di rumus kan:

p = m . v

Keterangan:
p: momentum ( kg.m/s)
m: massa (kg)
v: kecepatan benda (m/s)

Sedangkan impuls merupakan perubahan momentum dari sebuah benda atau hasil kali gaya yang berkerja pada suatu benda dan lama nya gaya itu bekerja. sehingga dapat di rumus kan seperti di bawah ini:

Keterangan:

| : impuls (N.s)

delta p: perubahan momentum ( p2-p1 )

F : gaya (N)

t : waktu (s)

Tumbukan memiliki 3 jenis tumbukan yaitu:

1. Tumbukan lenting sempurna
   Pada suatu tumbukan lenting sempurna, tidak terjadi perubahan bentuk energi. Setelah tumbukan kedua benda berpisah.
2. Tumbukan lenting sebagian
   Untuk tumbukan lenting sebagian terdapat sebagian energi kinetik berubah menjadi bentuk energi lain sehingga energi kinetik total setelah tumbukan menjadi lebih kecil dari pada energi kinetik total sebelum tumbukan.
3. Tumbukan tidak lenting sama sekali
   Pengertian dari tumbukan tidak lenting sama sekali, yaitu energi kinetik setelah tumbukan lebih kecil dari pada energi kinetik sebelum tumbukan, setelah tumbukan kedua benda bergerak bersama-sama atau menempel, oleh karena itu kecepatan benda setelah tumbukan, di katakan sama besar.

Semoga ringkasan penjelasan di atas, dapat kalian pahami, sekarang simak baik - baik pembahasan soal momentum impuls dan tumbukan.

1. Di dalam permainan bola kasti, terdapat bola bermassa 0,5 Kg mula - mula bergerak dengan kecepatan 2 m/s. kemudian bola tersebut di pukul dengan gaya F yang berlawanan dengan arah gerak bola sehingga kecepatan bola berubah menjadi 6 m/s.

Jika bola yang bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 detik, berapa perubahan momentum nya ?

Diketahui:

m ; 0,5 kg

v1: 2 m/s

v2: 6 m/s = -6 m/s ( karena berlawanan dari pergerakan awal bola )

delta t : 0,01 detik

Di tanya: berapa perubahan momentum, jika bola yang bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 detik ?

Penyelesaian:

Di lihat dari hasil jawaban terdapat tanda (-) menunjuk kan gaya F berlawanan dengan arah gerak semula.

Sehingga hasil dari besarnya perubahan momentum bola adalah 4 kg.m/s

2. Terdapat 2 benda ber massa sama bergerak pada suatu bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti gambar di bawah ini.

Jika v2' adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 m/s, berapa besar kecepatan v1' setelah tumbukan ?

Di ketahui:

v1: 8 m/s

v2: 10 m/s

v2': 5 m/s

Di tanya: berapa besar kecepatan v1' setelah tumbukan ?

Penyelesaian:

Di lihat dari peristiwa tersebut, bahwa telah kita ketahui tumbukan tersebut akan berlaku hukum kekekalan momentum, yang dapat di selesai kan dengan rumus seperti di bawah ini:

Setelah mengerja kan seperti penyelesaian di atas, jadi besar nya kecepatan v1' setelah tumbukan adalah - 7 m/s atau 7 m/s ke arah kiri ( karena bertanda negatif )

3. Sebuah peluru karet berbentuk bola yang ber massa 60 gram di tembak kan ke arah horizontal menuju tembok, ilustrasi nya seperti pada gambar di bawah ini.

Pertanyaan: Jika bola di pantul kan dengan laju yang sama, berapa kah impuls yang di terima bola ?

Di ketahui:

m: 60 gram, di konversi kan = 0,06 kg

v: 50 m/s ke arah kiri, sehingga di tulis - 50 m/s

v': 50 m/s ke arah kanan 

Di tanya: Berapa kah impuls yang di terima bola ?

Penyelesaian:

Di karena kan impuls = perubahan momentum, jadi dapat di selesai kan seperti di bawah ini:

Jadi besar impuls yang di terima bola adalah 6 N.s dengan arah ke kanan / ber nilai positif.

4. Sebuah bola yang ber massa 40 gram di lempar dengan kecepatan v1 = 4 m/s ke kanan, setelah membentur tembok memantul dengan kecepatan v2 = 3 m/s ke kiri,

Berapa kah besar impuls pada bola tersebut ?

Di ketahui:

v1: 4 m/s yang memiliki arah ke ke kanan

v2: 3 m/s ke arah kiri, sehingga dapat di tulis kan -3 m/s

m: 40 g = 0,04 kg

Di tanya: berapa kah besar impuls pada bola tersebut ?

Penyelesaian:

Jadi besar impuls pada bola tersebut adalah - 0,28 N.s, jika kalian menulis kan 0,28 N.s, itu di anggap benar selama di tulis kan keterangan arah nya seperti ( hasil 0,28 N.s dengan arah ke kiri )

5. Jika pada bola A ber massa mA dan bola B ber massa mB = k mA , dengan K di ketahui sebagai tetapan positif, bola A dan bola B ber benturan pada arah ber lawanan. Sebelum berbenturan di ketahui kecepatan bola B adalah vB dan kecepatan bola A adalah vA = -k vb.

Jika benturan tersebut bersifat lenting sempurna, berapa kah kelajuan bola A dan bola B selama ber turut - turut ?

Di ketahui:

Di lihat dari soal dan kasus tersebut, dapat di rumus kan dengan persamaan di bawah ini.

Jika ke 2 bola A dan B bertumbukan secara lenting sempurna, maka nilai e = 1.

Melihat dari persamaan 1.1 dan 1.2, dapat di subtitusi kan seperti di bawah ini:

Sekarang substitusi kan vB' = - vB dengan persamaan 1.1: 

vA' = - kvB ' 

      = - k (-vB) 

vA' = kvB

Sehingga kelajuan bola A dan bola B setelah berbenturan dengan kondisi ber turut - turut, adalah:

vA' = kvB dan vB' = - vB

Sekian dari penjelasan di atas yang berjudul pembahasan soal momentum impuls dan tumbukan, kira nya pembahasan ini dapat di terima dan bisa di terap kan dalam pembelajaran pada SMA, jika terdapat pertanyaan atau menemukan kesalahan baik dari penulisan atau hasil jawaban, bisa kita di diskusi kan pada kolom komentar.

Sebelum menutup laman ini, tak ada salahnya jika kalian membaca dulu artikel tentang Alasan Semut Suka Yg Manis

Semoga bermanfaat. Terima kasih.

Sumber: Harmawan sandi, dan, Banun Choirul (2014). Top Pocket No 1 Fisika X, XI, dan XII. Jakarta: Wahyumedia

Berbagi :