Benda a dengan kecepatan 8 m/s berjalan di belakang benda b yang sedang bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Jika massa benda a 20 kg dan massa benda b 25 kg, hitung kecepatan benda tersebut setelah bertumbukan jika tumbukan nya lenting sempurna
Benda a dengan kecepatan 8 m/s berjalan di belakang benda b yang sedang bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Jika massa benda a 20 kg dan massa benda b 25 kg, maka kecepatan benda tersebut setelah bertumbukan jika tumbukan nya lenting sempurna adalah 32/9 m/s dan 68/9 m/s
PEMBAHASAN
Momentum adalah ukuran kesukaran untuk menghentikan benda di definisikan sebagai :
p = m . v
dimana :
p = momentum ( kg m/s )
m = massa ( kg )
v = kecepatan benda ( m/s )
Pada saat tabrakan akan berlaku hukum kekekalan momentum yang di rumuskan sebagai :
p₁ + p₂ = p₁' + p₂'
m₁.v₁ + m₂.v₂ = m₁.v₁' + m₂.v₂'
dimana:
m = massa benda ( kg )
v = kecepatan benda sebelum tabrakan ( m/s )
v' = kecepatan benda sesudah tabrakan ( m/s )
Koefisien restitusi (e) adalah nilai perbandingan antara kecepatan relatif benda sesudah tumbukan dengan kecepatan relatif benda sebelum tumbukan.
e = ( v₂' – v₁' ) / ( v₁ – v₂ )
dimana :
e = koefisien restitusi
v' = kecepatan benda sesudah tumbukan
v = kecepatan benda sebelum tumbukan
Tumbukan lenting sempurna → e = 1
Tumbukan tidak lenting sama sekali → e = 0
Tumbukan lenting sebagian → 0 < e < 1
Mari kita sekarang kita coba menyelesaikan soalnya.
Diketahui :
m1 = 20 kg
v1 = 8 m/s
m2 = 25 kg
v2 = 4 m/s
Ditanyakan :
v1' = ?
v2' = ?
Penyelesaian :
m1.v1 + m2.v2 = m1.v1' + m2.v2'
20 . 8 + 25 . (4) = 20.v1' + 25.v2'
160 + 100 = 20.v1' + 25.v2'
260 = 20.v1' + 25.v2'
52 = 4. v1' + 5 . v2'
4v1' = -5v2' + 52
v1' = (-5/4)v2' + (52/4) → Persamaan 1
e = ( v2' – v1' ) / ( v1 – v2 )
1 = ( v2' – v1' ) / ( 8 – 4)
1 = ( v2' – v1' ) / 4
1 x 4 = ( v2' – v1' )
4 = v2' – v1'
4 = v2' – (-5/4)v2' + (52/4) ← Persamaan 1
4 + 52/4 = (9/4) v2'
17 = (9/4) v2'
v2' = 17 / ( 9/4 )
v2' = 68/9 m/s
v1' = (-5/4)v2' + (52/4)
v1' = (-5/4)(68/9) + (52/4)
v1' = –85/9 + 52/4
v1' = 32/9 m/s
Pelajari lebih lanjut :
—————————
Detil Jawaban :
10
Fisika
Momentum dan Impuls
10.6.9
Tabrakan, Elastis, Momentum , Impuls