Contoh soal momentum tumbukan tumbukan linear
1. Benda bermassa 500 gram bergerak dengan kelajuan 10 m/s dan benda bermassa 200 gram bergerak dengan kelajuan 12 m/s. Kedua benda bergerak saling mendekati dan bertumbukan. Jika setelah bertumbukan, kelajuan bertumbukan, kelajuan benda benda bermassa 500 gram adalah 6 m/s maka kelajuan benda bermassa 200 gram adalah… Pembahasan
Diketahui : Massa benda 1 (m1) = 500 gram = 0,5 kg Massa benda 2 (m2) = 200 gram = 0,2 kg Kelajuan awal benda 1 (v1) = -10 m/s Kelajuan awal benda 2 (v2) = 12 m/s Kelajuan akhir benda 1 (v1’) = 6 m/s v1 bertanda negatif dan v2 bertanda positif karena arah kedua benda berlawanan. Ditanya : kelajuan akhir benda 2 (v2’) Jawab : Pada tumbukan lenting tidak sempurna alias tumbukan alias tumbukan lenting sebagian, hukum sebagian, hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku dan hanya hukum hanya hukum kekekalan momentum yang berlaku. m1 v1 + m2 v2 = m1 v1’ + m2 v2’ (0,5)(-10) + (0,2)(12) = (0,5)(6) + (0,2)(v2’) -5 + 2,4 = 3 + 0,2 v2’ -2,6 = 3 + 0,2 v2’ -2,6 – -2,6 – 3 3 = 0,2 v2’ -5,6 = 0,2 v2’ v2’ = -5,6 / 0,2 v2’ = -28 m/s Kelajuan benda 2 setelah tumbukan (v2’) adalah 28 m/s. v1’ bertanda positif dan v2’ bertanda negatif karena setelah tumbukan, arah kedua benda berlawanan. Tanda negatif dan positif hanye menunjukan bahwa kedua benda bergerak berlawanan arah. 2.
Dua benda bermassa sama bergerak saling mendekati mend ekati pada suatu lintasan garis lurus, di mana kelajuan benda 1 adalah 6 m/s dan kelajuan benda 2 adalah 8 m/s. Jika setelah bertumbukan, benda 2 bergerak ke kiri dengan kelajuan 5 m/s maka besar dan arah kecepatan benda 1 setelah bertumbukan adalah… Pembahasan
Diketahui : Massa benda 1 (m1) = m Massa benda 2 (m2) = m Kelajuan awal benda 1 (v1) = -6 m/s Kelajuan awal benda 2 (v2) = 8 m/s Kelajuan akhir benda 2 (v2’) = 5 m/s Ditanya : besar dan arah kecepatan benda 1 setelah tumbukan Jawab : Rumus hukum kekekalan momentum :
m1 v1 + m2 v2 = m1 v1’ + m2 v2’ m v1 + mv2 = mv1’ + mv2’ m (v1 + v2) = m (v1’ + v2’) Massa kedua benda sama sehingga m dilenyapkan dari persamaan : v1 + v2 = v1’ + v2’ -6 + 8 = v1’ + 5 2 – 5 = v1’ v1’ = -3 m/s Kelajuan benda 1 setelah tumbukan (v1’) adalah 3 m/s. Tanda negatif menunjukan bahwa arah gerakan benda 1 berlawanan dengan arah gerak benda 2. Seandainya setelah tumbukan benda 2 bergerak ke kanan maka benda 1 bergerak k e kiri. Demikian juga jika sebelum tumbukan benda 2 bergerak ke kiri maka benda 1 bergerak ke kanan.
