Contoh Soal Tumbukan Lenting Sempurna dan Tidak Lenting Sama Sekali beserta Pembahasannya
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
Daftar Isi
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:
Momentum setelah tumbukan:
Kekekalan momentum:
Koefisien restitusi e = 1 berarti:
Substitusi persamaan (2) ke persamaan (1):
Substitusi ke persamaan (2):
Jadi, kecepatan benda A setelah tumbukan adalah (berbalik arah), dan kecepatan benda B setelah tumbukan adalah .
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:
Setelah tumbukan, kedua benda menyatu dan bergerak bersama dengan kecepatan yang sama:
Jadi setelah tumbukan, kedua benda bergerak bersama dengan kecepatan .
Soal 3
Sebuah bola tenis bermassa 0,2 kg bergerak dengan kecepatan 15 m/s ke arah kanan dan menumbuk bola pingpong bermassa 0,1 kg yang bergerak dengan kecepatan 5 m/s ke arah kiri.
Hitunglah kecepatan kedua benda setelah tumbukan jika tumbukannya lenting sempurna.
Pembahasan:
Sama seperti soal nomor 1, paada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan momentum dan koefisien restitusi e = 1.
Momentum sebelum tumbukan:
Setelah tumbukan, kekekalan momentum:
Dengan koefisien restitusi e = 1, diperoleh:
Substitusi persamaan (2) ke persamaan (1):
Substitusi ke persamaan (2):
Maka kecepatan bola tenis setelah tumbukan adalah 1,67 m/s, dan kecepatan bola pingpong adalah 21,67 m/s.
Soal 4
Dua mobil masing-masing bermassa 800 kg dan 1200 kg bergerak saling mendekati. Mobil pertama bergerak dengan kecepatan 20 m/s, sedangkan mobil kedua bergerak dengan kecepatan 10 m/s.
Setelah terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali, berapakah kecepatan kedua mobil tersebut?
Pembahasan:
Pada tumbukan tidak lenting sama sekali kedua benda akan menyatu setelah tumbukan, maka di soal ini hukum kekekalan momentum berlaku.
Momentum sebelum tumbukan:
Setelah tumbukan, kedua mobil bergerak bersama dengan kecepatan yang sama:
Jadi, kecepatan kedua mobil setelah tumbukan adalah 2 m/s ke arah mobil pertama.
Soal 5
Sebuah bola bermassa 0,5 kg jatuh dari ketinggian 10 meter dan menumbuk tanah dengan kecepatan 14 m/s. Jika tumbukan dengan tanah adalah lenting sempurna, berapakah kecepatan bola setelah memantul?
Pembahasan:
Pada tumbukan lenting sempurna dengan tanah, energi kinetik tidak berubah dan kecepatan bola setelah memantul sama dengan kecepatan sebelum tumbukan. Namun, hanya arahnya saja yang berlawanan.
Karena koefisien restitusi e = 1, maka:
Jadi, kecepatan bola setelah memantul adalah 14 m/s ke atas.
Soal 6
Sebuah peluru bermassa 0,02 kg ditembakkan dengan kecepatan 200 m/s menuju balok kayu bermassa 2 kg yang diam. Kemudian peluru menempel pada balok setelah tumbukan. Berapakah kecepatan balok dan peluru setelah tumbukan?
Pembahasan:
Kita akan menggunakan hukum kekekalan momentum karena pada tumbukan tidak lenting sama sekali, peluru dan balok menyatu setelah tumbukan.
Momentum sebelum tumbukan:
Setelah tumbukan, momentum total adalah:
Maka kecepatan balok dan peluru setelah tumbukan yang diperoleh adalah 1,98 m/s.
Soal 7
Dua bola, yaitu bola A dan bola B bergerak saling mendekati di atas lintasan datar. Bola A bermassa 0,3 kg bergerak ke kanan dengan kecepatan 12 m/s, sementara bola B yang bermassa 0,5 kg bergerak ke kiri dengan kecepatan 8 m/s.
Jika tumbukan yang terjadi merupakan tumbukan lenting sempurna, hitunglah kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan.
Pembahasan:
Tumbukan lenting sempurna memiliki koefisien restitusi e = 1, artinya energi kinetik total tidak berubah dan momentum tetap kekal.
Momentum sebelum tumbukan:
Setelah tumbukan, momentum total tetap:
Dengan koefisien restitusi e = 1, maka berlaku:
Substitusi persamaan (2) ke dalam persamaan (1):
Substitusi ke persamaan (2):
Jadi, kecepatan bola A setelah tumbukan adalah berbalik arah, sedangkan kecepatan bola B adalah .
Soal 8
Terdapat sebuah bola meriam bermassa 2 kg ditembakkan dengan kecepatan 50 m/s menuju kotak pasir bermassa 8 kg yang diam di atas permukaan licin. Setelah bola meriam menumbuk kotak pasir, bola dan kotak menyatu.
Berapakah kecepatan sistem setelah tumbukan jika tumbukan tersebut adalah tumbukan tidak lenting sama sekali?
Pembahasan:
Dalam kasus ini, pada tumbukan tidak lenting sama sekali, bola meriam dan kotak pasir bergerak bersama setelah tumbukan. Momentum total sebelum dan setelah tumbukan kekal.
Momentum sebelum tumbukan:
Setelah tumbukan, sistem bola meriam dan kotak pasir bergerak dengan kecepatan yang sama:
Jadi, kecepatan sistem setelah tumbukan adalah .
Penutup
Sampai di sini saja pembahasan Mamikos mengenai contoh soal tumbukan lenting sempurna dan tidak lenting sama sekali. Semoga beberapa soal di atas dapat menambah wawasan dan pemahaman kamu tentang materi terkait, ya.
Klik dan dapatkan info kost di dekat kampus idamanmu: