Pembahasan Soal Latihan

Pembahasan  soal tumbukan lenting sebagian
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 lenting sebagian, hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku dan 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 – 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.

Pembahasan  soal tumbukan tidak lenting 

Diketahui :
Massa peluru (m1) = 30 gram = 0,03 kg
Massa balok (m2) = 1 kg
Kecepatan awal peluru (v1) = 30 m/s
Kecepatan awal balok (v2) = 0 (balok diam)

Ditanya :
kelajuan peluru dan balok setelah tumbukan (v’)

Jawab :
Rumus hukum kekekalan momentum jika dua benda menyatu setelah tumbukan :
m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) v’
(0,03)(30) + (1)(0) = (0,03 + 1) v’
0,9 + 0 = 1,03 v’
0,9 = 1,03 v’
v’ = 0,9 / 1,03
v’ = 0,87 m/s
Kelajuan peluru dan balok setelah tumbukan adalah 0,87 m/s.



Pembahasan soal tumbukan lenting sempurna 

Diketahui :
Massa kelereng A (mA) = m
Massa kelereng B (mB) = m
Kecepatan kelereng A sebelum tumbukan (vA) = -8 m/s
Kecepatan kelereng B sebelum tumbukan (vB) = 12 m/s
Kecepatan kedua kelereng bertanda positif dan negatif menunjukan bahwa arah gerakan atau arah kecepatan kedua benda berlawanan.

Ditanya :
besar dan arah kecepatan kelereng A (vA’) dan kelereng B (vB’) setelah tumbukan

Jawab :
Pada tumbukan lenting sempurna, jika massa kedua benda yang bertumbukan sama maka kelajuan benda A setelah bertumbukan (vA’) = kelajuan benda B sebelum bertumbukan (vB) dan kelajuan benda B setelah bertumbukan (vB’) = kelajuan benda A sebelum bertumbukan (vA).
Jika sebelum bertumbukan benda A bergerak ke kanan dan benda B bergerak ke kiri, maka setelah bertumbukan benda A bergerak ke kiri (vA’ = - vB) dan benda B bergerak ke kanan (vB’ = vA).

Kedua kelereng mempunyai massa sama dan bertumbukan lenting sempurna sehingga kedua kelereng bertukar kecepatan.
vA’ = -vB = -12 m/s
 vB’ = vA = 8 m/s
Tanda positif dan negatif menunjukan bahwa setelah tumbukan, arah kecepatan kelereng A berlawanan dengan arah kecepatan kelereng B.

Pembahasan Soal Hukum Kekekalan Energi

Diketahui ;
massa peluru (m1) = 50 g = 0,05 kg
massa balok (m2) = 250kg
kecepatan peluru (v1) = 1400 m/s
kecepatan balok (v2) = 0
kecepatan peluru saat menembus balok (v1') = 400 m/s

Ditanyakan :

menentukan kecepatan balok setelah tertembus peluru

Jawab :

m1 v1 + m2 v2  =  m1 v'1 + m2 v'2

0,05 . 1400 + 250 . 0 = 0,05 . 400 + 250 . v'2

70        =   20 + 250v'2

250v'2 = 70 - 20

v'2 = 0,2 m/s

Jadi, kecepatan balok setelah tertembus peluru adalah 0,2 m/s