1. Ada dua buah benda yaitu benda A
bermassa 2 kg, bergerak kekanan dengan kelajuan 10 m/s. Benda B yang bermassa 7
kg bergerak kekiri dengan kelajuan 4 m/s. Hitunglah:
a. Momentum benda A
b. Momentum benda B
c. Momentum total benda A
dan B
Jawab :
Besaran yang diketahui :
m A = 2 kg
m B = 7 kg
v A = 10 m/s
v B = 4 m/s
a.
Momentum benda A
p = m.v
= 2 kg . 10 m/s
= 20 kg m/s
b.
Momentum benda B
p = m.v
= 7 kg . 4 m/s
= 28 kg m/s
c.
Momentum total benda A dan B
mtotal = pA + pB
= 20 kg m/s + 28 kg m/s
= 48 kg m/s
2. Dua bola masing- masing 2 kg.
Bola pertama bergerak ke timur dengan kecepatan 4 m/s dan bola kedua
bergerak keutara dengan kecepatan 3 m/s. Tentukan momentum total kedua benda
tersebut.
Jawab :
Besaran yang diketahui :
mA = 2 kg
mB = 2 kg
vA = 4 m/s
vB = 3 m/s
pA = m.v
= 2 kg . 4 m/s
= 8 kg m/s
pB
= m.v
= 2 kg . 3 m/s
= 6 kg m/s
mtotal= pA + pB
= 8 kg m/s + 6 kg m/s
= 14 kg
3. Sebuah bola dengan massa 0,1 kg dijatuhkan dari
ketinggian 1,8 meter dan mengenai lantai. Kemudian dipantulkan kembali sampai
ketinggian 1,2 m. Jika g = 10 m/s2. Tentukan :
A.
impuls karena berat bola ketika jatuh.
B.
koefisien restitusinya.
Jawab :
.
Besaran yang diketahui diketahui :
m =
0,1 kg
h =
1,8 m
h’
= 1,2 m
g =
10 m/s2
Selama bola jatuh ke tanah terjadi
perubahan energi potensial menjadi energi kinetik, sehingga
Ep
= Ek
mgh
= ½ mv2
v
= √2gh
Impuls
bola karena berat ketika jatuh adalah...
I
= F ∆t
= m∆v
= m√2gh
= (0,1) √2(10) (1,8)
= (0,1) (6)
= 0,6 Ns
Koefisien
restitusi:
m = 0,1 kg
h = 1,8 m
h’
= 1,2 m
g = 10 m/s2
e
= √h’ : h
=
√1,2 : 1,8
=
√2 : 3
=
0,8
4. Sebuah bola 0,2 kg dipukul pada saat sedang bergerak dengan kecepatan 30
m/s. Setelah meninggalkan pemukul, bola bergerak dengan kecepatan 40 m/s
berlawanan arah semula. Hitunglah impuls pada tumbukan tersebut...
Jawab
:
Besaran
yang diketahui :
m = 0,2 kg
v1 = 30 m/s
v2 = -40 m/s
Impuls yang terjadi pada saat
tumbukan adalah
I = F . ∆t
= m (v2 – v1)
= 0,2 (-40 – 30)
= -14 Ns
Tanda minus berarti arah pemukul
berlawanan dengan arah datangnya
bola.
5. Sebuah benda bermassa 0,2 kg dalam keadaan diam dipukul sehingga
bergerak dengan kecepatan 14 m/s. Jika gaya bekerja selama 0,01 sekon,
Tentukan
besar gaya yang diberikan pada benda tersebut!
Besaran
yang diketahui :
m =
0,2 kg
v1
= 0
v2
= 14 m/s
∆t
= 0,01 s
F
∆t = m(v2
– v1)
F (0,01)
= 0,2 (14 – 0)
F
= 280 N
6. Sebuah gerbong kereta dengan massa 10.000kg bergerak dengan laju 24 m/s.
Gerbong tersebut menabrak gerbong lain yang serupa dan dalam keadaan diam.
Akibat tabrakan tersebut, gerbong tersambung menjadi satu. Berapakah kecepatan
bersama dari gerbong tersebut?
Besaran yang diketahui :
m =
10.000 kg
v1 = 24 m/s
v0
= 0
Momentum
total awal dari kejadian tersebut adalah...
Ptot
= m1 v1 + m2 v2
=
(10.000)(24) + (10.000)(0)
=
240.000 kgm/s
Setelah tumbukan, momentum total
akan sama dan dimiliki bersama oleh kedua gerbong. Karena kedua gerbong menjadi
satu maka laju mereka adalah v’
Ptot
= (m1
+ m2) v’
2,4
x 105 = (10.000 + 10.000)v’
V’
= (2,4 x 105) : (2 x 104)
= 12 m/s.
7. Sebuah balok bermassa 950 gram diam diatas bidang datar
dengan koefisien gesekan
kinetik 0,1. Sebutir peluru yang bermassa 50 gram menumbuk balok tersebut.
Kelajuan peluru saat itu adalah 50 m/s. Jika peluru bersarang di balok,
a. Tentukan laju balok setelah
tumbukan!
b. kapan dan dimana balok akan
berhenti?
Besaran yang diketahui :
mb = 950 gram = 0,95 kg
µk = 0,1
mp
= 50 gram = 0,05 kg
vp = 50 m/s
mb
vb + mp vp
= (mp + vp) v’
(0,95)
(0) + (0,05)(50) = (0,95+0,05) v’
0 +
2,5
= v’
V’ = 2,5 m/s
kapan
dan dimana balok akan berhenti?
.
ΣF = 0
F +
fk = 0
F =
- fk
ma
= -µk N
ma
= -µk mg
a = -µk g
a = -(0,1) (10)
a = -1 m/ss (tanda minus menunjukkan
gerak diperlambat)
balok berhenti berarti v1
= 0. Berdasarkan gerak lurus berubah beraturan maka v1 = v0
+ at
v0 adalah kecepatan awal
balok setelah tumbukan, yaitu v’ = 2,5 m/s, sehingga
0 =
2,5 – 1t
t =
2,5 s
jarak yang ditempuh
x = v0t + ½ at2
= (2,5) (2,5) + ½ (-1) (2,5)2
= 6,25 – 3,125
= 3,125 m
8.
Hitung kecepatan balik senapan yang memiliki massa 5 kg dan menembakkan peluru
25 gram dengan laju 120 m/s.
Besaran yang diketahui :
ms = 5 kg
mp = 25 gr = 0,025 kg
vp’ = 120 m/s
Momentum total sistem tetap kekal.
Kekekalan momentum pada arah x menghasilkan
ms vs + mp
vp = ms vs’ + mp vp’
0 + 0
= (5) vs’+ (0,025)(120)
0
= 5 Vs’ + 3
Vs’
= -3 : 5
bagus materinya bg
BalasHapus