Contoh Soal Tumbukan Lenting Sempurna dan Tidak Lenting Sama Sekali beserta Pembahasannya

Yuk, perdalam pemahaman kamu tentang tumbukan lenting sempurna dan tidak lenting sama sekali dengan mengerjakan soal di artikel ini!

18 Oktober 2024 Lintang Filia

Contoh Soal Tumbukan Lenting Sempurna dan Tidak Lenting Sama Sekali beserta Pembahasannya – Tumbukan lenting sempurna dan tidak lenting sama sekali menunjukkan tentang perbedaan dalam interaksi antara dua benda yang bertumbukan.

Dalam materi Fisika, memahami kedua jenis tumbukan ini sangat penting dalam dinamika gerak, terutama ketika mempelajari konservasi momentum dan energi.

Oleh karena itu, artikel Mamikos kali ini akan memuat beberapa contoh soal tumbukan lenting sempurna dan tidak lenting sama sekali yang menarik untuk dipelajari.

Contoh Soal Tumbukan Lenting Sempurna dan Tidak Lenting Sama Sekali

Daftar Isi [hide]

Contoh soal tumbukan lenting sempurna dan tidak lenting sama sekali di bawah ini bisa kamu pelajari dan pahami karena Mamikos sudah menyertakan pembahasannya.

Apabila nantinya kamu masih merasa kesulitan setelah mempelajari contoh soal tumbukan lenting sempurna dan tidak lenting sama sekali, jangan ragu untuk membahasnya bersama teman ataupun guru, ya.

Soal 1

Dua buah benda A dan B, masing-masing bermassa 2 kg dan 3 kg bergerak mendekati satu sama lain pada satu garis lurus.

Kecepatan benda A sebelum tumbukan adalah 4 m/s ke arah kanan, sedangkan benda B bergerak ke arah kiri dengan kecepatan 2 m/s. Setelah tumbukan lenting sempurna, tentukan kecepatan masing-masing benda.

Pembahasan:

Pada tumbukan lenting sempurna, hukum kekekalan momentum dan koefisien restitusi e = 1 berlaku.

Momentum sebelum tumbukan:

$p_{\text{sebelum}} = m_A v_A + m_B v_B$

$p_{\text{sebelum}} = (2 \, \text{kg})(4 \, \text{m/s}) + (3 \, \text{kg})(-2 \, \text{m/s}) = 8 \, \text{kg.m/s} - 6 \, \text{kg.m/s} = 2 \, \text{kg.m/s}$

Momentum setelah tumbukan:

$p_{\text{setelah}} = m_A v'_A + m_B v'_B = 2 \, \text{kg} \cdot v'_A + 3 \, \text{kg} \cdot v'_B$

Kekekalan momentum:

$2 = 2 \cdot v'_A + 3 \cdot v'_B \quad \text{(persamaan 1)}$

Koefisien restitusi e = 1 berarti:

$v'_B - v'_A = -(v_B - v_A) = -(-2 - 4) = 6 \, \text{m/s}$

$v'_B = v'_A + 6 \quad \text{(persamaan 2)}$

Substitusi persamaan (2) ke persamaan (1):

$2 = 2 \cdot v'_A + 3 \cdot (v'_A + 6)$

$2 = 2 \cdot v'_A + 3 \cdot v'_A + 18$

$2 = 5 \cdot v'_A + 18$

$v'_A = -3,2 \, \text{m/s}$

Substitusi $v'_A$ ke persamaan (2):

$v'_B = -3,2 + 6 = 2,8 \, \text{m/s}$

Jadi, kecepatan benda A setelah tumbukan adalah $-3,2 \, \text{m/s}$ (berbalik arah), dan kecepatan benda B setelah tumbukan adalah $2,8 \, \text{m/s}$ .

Soal 2

Sebuah bola bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s menuju sebuah blok kayu bermassa 10 kg yang diam di atas permukaan licin. Setelah tumbukan tidak lenting sama sekali, tentukan kecepatan kedua benda tersebut.

Pembahasan:

Pada tumbukan tidak lenting sama sekali, kedua benda akan menyatu setelah tumbukan. Hukum kekekalan momentum berlaku, tetapi energi kinetik tidak kekal.

Momentum sebelum tumbukan:

$p_{\text{sebelum}} = m_{\text{bola}} \cdot v_{\text{bola}} + m_{\text{blok}} \cdot v_{\text{blok}}$