SOAL DAN PENYELESAIAN MOMENTUM - IMPULS DAN TUMBUKAN

Soal dan Penyelesaian Fisika SMA - Posting ini untuk melengkapi materi, Soal dan Penyelesaian Fisika tentang Momentum, Impuls dan Tumbukan pada artikel sebelumnya, antara lain:

• Soal Dan Penyelesaian Momentum Dan Impuls, 
• Soal Dan Penyelesaian Momentum + Impuls + Tumbukan Mudahhhh, 
• Momentum Linier Dan Momentum Sudut

MOMENTUM (P)

Momentum adalah besaran vektor yang merupakan perkalian dari massa dan kecepatan dari suatu benda atau partikel. $$P=mV$$
IMPULS
Impuls adalah peristiwa bekerjanya gaya pada benda dalam waktu yang sangat singkat. $$\\I=F\Delta t\\I=\Delta P=m\Delta v\\I=m(v_2-v_1)$$
TUMBUKAN
Tumbukan adalah suatu peristiwa terisolasi dimana dua atau lebih benda (benda-benda yang bertumbukan) saling mendesakkan gaya-gaya yang relatif kuat selama waktu yang relatif singkat, atau peristiwa benda-benda saling bertabrakan.
Jenis – jenis tumbukan:1. Tumbukan lenting sempurna
Berlaku :

• Hukum Kekekalan Momentum
• Hukum Kekekalan Energi Kinetik
• Koefisien Restitusi e= 1

2. Tumbukan lenting sebagian Berlaku :

• Hukum Kekekalan Momentum
• Koefisien Restitusi: 0<e<1

3. Tumbukan tidak lenting sama sekali
Berlaku :

• Hukum Kekekalan Momentum
• Koefisien Restitusi: e=0
• Setelah tumbukan, benda bersatu

Keterangan :
Hukum Kekekalan Momentum: $$\\m_Av_A + m_Bv_B= m_Av'_A+m_Bv'_B$$
Hukum Kekekalan Energi Kinetik: $$\\\frac{1}{2}m_Av_A^2 + \frac{1}{2}m_Bv_B^2= \frac{1}{2}m_Av'^2_A+\frac{1}{2}m_Bv'^2_B$$
Koefisien Restitusi: $$\\e=-\left (\frac{v_A-v_B}{v_A'-v_B'} \right )$$ Soal Dan Penyelesaian MOMENTUM, IMPULS, TUMBUKAN

---

01. Perhatikan gambar dua bola yang bergerak berikut ini
Dua buah bola A bermassa  4 kg dan massa B = 10 kg  bertumbukan lenting sempurna dan kecepatan bola B setelah tumbukan 4 ms-1, maka kecepatan bola A setelah tumbukan adalah ….
Jawaban Fisika Pak Dimpun: $$\\m_Av_A + m_Bv_B= m_Av'_A+m_Bv'_B \\4(10) + 10(2)= 4v'_A+10(4)\\4v'_A=20\\v'_A=5ms^{-1}$$

---

02. Dua buah benda bergerak seperti gambar di samping. Jika kemudian terjadi tumbukan lenting sempurna sehingga kecepatan benda A dan benda B setelah tumbukan berturut-turut 10 m/s dan 20 m/s maka kecepatan benda B sebelum tumbukan adalah … m/s.

Jawaban Fisika Pak Dimpun: $$\\m_Av_A + m_Bv_B= m_Av'_A+m_Bv'_B \\20(15) + 10(v_B)= 20(10)+10(20)\\10v_B=100\\v_B=10ms^{-1}$$

---

03. Bola bermassa M bergerak dengan kecepatan v menabrak dinding kemudian terpantul dengan besar kecepatan yang sama tapi arahnya berlawanan. Besar impuls yang diberikan oleh dinding pada bola adalah ….
Jawaban Fisika Pak Dimpun: $$\\I=m(v'-v)\\I=m(v-(-v))=2mv$$

---

04. Sebuah bola pada permainan softball bermassa 0,15 kg dilempar horizontal ke kanan dengan kelajuan 20 m/s. Setelah dipukul, bola bergerak ke kiri dengan kelajuan 20 m/s. Impuls yang diberikan oleh kayu pemukul pada bola adalah …. Jawaban Fisika Pak Dimpun: $$\\I=m(v'-v)\\I=0,15(-20-20)\\I=-6kg.m.s^{-1}$$ Tanda negatif menunjukkan, bola berbalik arah setelah dipukul.

---

05. Sebutir peluru yang massanya 0,01 kg ditembakkan pada suatu ayunan balistik bermassa 1 kg, sehingga peluru bersarang di dalamnya dan ayunan naik setinggi 0,2 m dari kedudukan semula. Jika g = 10 m/s², kecepatan peluru yang ditembakkan adalah....
Jawaban Fisika Pak Dimpun:
Perhatikan gambar berikut:

berlaku hukum kekekalan energi mekanik. $$\\v_A=\sqrt{2gh}\\v_A=\sqrt{2.(10).0,2}=2ms^{-1}$$ Peluru bersarang dalam balok, menyatakan tumbukan tidak lenting sama sekali sehingga: $$\\m_pv_p + m_bv_b= (m_p+m_b)v' \\0,01v_p + 1(0)= (0,01+1)(2)\\0,01v_p=2,02\\v_p=202ms^{-1}$$