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

Ikuti Mamikos Info di Google

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:

$p_{\text{sebelum}} = (0,3 \cdot 12) + (0,5 \cdot (-8)) = 3,6 - 4 = -0,4 \, \text{kg.m/s}$

Setelah tumbukan, momentum total tetap:

$-0,4 = 0,3 \cdot v'_A + 0,5 \cdot v'_B \quad \text{(persamaan 1)}$

Dengan koefisien restitusi e = 1, maka berlaku:

$v'_B - v'_A = -(v_B - v_A) = -(-8 - 12) = 20 \, \text{m/s} \quad \text{(persamaan 2)}$

Substitusi persamaan (2) ke dalam persamaan (1):

$-0,4 = 0,3 \cdot v'_A + 0,5 \cdot (v'_A + 20)$

$-0,4 = 0,3 v'_A + 0,5 v'_A + 10$

$-0,4 = 0,8 v'_A + 10$

$v'_A = \frac{-10,4}{0,8} = -13 \, \text{m/s}$

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

$v'_B = -13 + 20 = 7 \, \text{m/s}$

Jadi, kecepatan bola A setelah tumbukan adalah $-13 \, \text{m/s}$ berbalik arah, sedangkan kecepatan bola B adalah $7 \, \text{m/s}$ .

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:

$p_{\text{sebelum}} = (2 \cdot 50) + (8 \cdot 0) = 100 \, \text{kg.m/s}$

Setelah tumbukan, sistem bola meriam dan kotak pasir bergerak dengan kecepatan yang sama:

$p_{\text{setelah}} = (2 + 8) \cdot v'$

$100 = 10 \cdot v'$

$v' = \frac{100}{10} = 10 \, \text{m/s}$

Jadi, kecepatan sistem setelah tumbukan adalah $10 \, \text{m/s}$ .

20 Contoh Soal Sel Elektrolisis beserta Jawabannya, Pilihan Ganda dan Essay

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.