Rangkuman, Soal dan Pembahasan Impuls dan Momentum Part 2

Soal No 3

Jika dua benda mempunyai momentum sama, tetapi massa berbeda maka benda yang bermassa lebih besar mempunyai energi kinetik yang lebih besar.

SEBAB

Energi kinetik suatu benda berbanding lurus dengan massa dan berbanding terbalik dengan momentum.

Pembahasan
Rumus untuk menghitung energi kinetik sebagai berikut:

Dari rumusan di atas, diketahui bahwa energi kinetik berbanding lurus dengan kuadrat momentum (p²) dan berbanding terbalik dengan massa (m). Oleh karena itu, pernyataan dan alasan salah.

Soal No 4

Sebuah bola dari ketinggian h = 200 cm, setelah menyentuh lantai bola memantul seperti pada gambar.

Bila ketinggian pantulan pertama 1/4 h, massa bola 150 gram. Koefisien restitusi bola adalah …

Pembahasan

Diketahui:
h₀ = 200 cm
h₁ = ¼ h₀ = ¼ (200) = 50 cm
m = 150 gram
Ditanyakan: koefisien restitusi bola?

Soal No 5
Sebuah balok 2 kg yang diam di atas lantai di tembak dengan sebutir peluru bermassa 100 gram dengan kecepatan 100 m/s. 

Jika peluru menembus balok dan kecepatannya berubah menjadi 50 m/s, tentukan kecepatan gerak balok!

Pembahasan
Hukum kekekalan momentum :

Soal No 6
Peluru bermassa 100 gram dengan kelajuan 200 m/s menumbuk balok bermassa 1900 gram yang diam dan bersarang di dalamnya.

17

Tentukan kelajuan balok dan peluru di dalamnya!

Pembahasan
Hukum kekekalan momentum dengan kondisi kecepatan balok sebelum tumbukan nol dan kecepatan balok setelah tumbukan sama dengan kecepatan peluru setelah tumbukan, namakan v'

Soal No 7

Sebuah bola bermassa 0.3 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s menumbuk sebuah bola lain bermassa 0,2 kg yang mula-mula diam. Jika setelah tumbukan bola pertama diam maka kecepatan bola kedua adalah ….

Pembahasan
Diketahui:
m₁ = m₁^’ = 0,3 kg
m₂ = m₂^’ = 0,2 kg
v₁ = 2 m/s
v₂ = v₁^’ = 0
Ditanyakan: Kecepatan bola kedua setelah tumbukan (v₂’)?
m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁’ + m₂v₂’
(0,3)(2) + (0,2)(0) = (0,3)(0) + (0,2)v₂’
0,6 + 0 = (0,2)v₂’
v₂’ = 3 m/s

Soal No 8

 Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian X seperti pada gambar berikut.

Jika ketinggian bola pada saat pantulan pertama 50 cm dan pantulan kedua 20 cm, maka besar X adalah … cm.

Pembahasan

Soal No 9
Bola pertama bergerak ke arah kanan dengan kelajuan 20 m/s mengejar bola kedua yang bergerak dengan kelajuan 10 m/s ke kanan sehingga terjadi tumbukan lenting sempurna. 

Jika massa kedua bola adalah sama, masing-masing sebesar 1 kg, tentukan kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan!

Pembahasan
Terlebih dahulu buat perjanjian tanda :
Arah kanan (+)
Arah kiri (−)

Dari hukum Kekekalan Momentum didapat persamaan :

(Persamaan 1)

Koefisien restituti (e) untuk tumbukan lenting sempurna adalah e = 1.

(Persamaan 2)

Gabungan persamaan 1 dan 2 :

Soal No 10
Bola merah bermassa 1 kg bergerak ke kanan dengan kelajuan 20 m/s menumbuk bola hijau bermassa 1 kg yang diam di atas lantai.

Tentukan kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan jika terjadi tumbukan tidak lenting (sama sekali)!

Pembahasan
Kecepatan benda yang bertumbukan tidak lenting sempurna setelah bertumbukan adalah sama, sehingga v'₁ = v'₂ = v'
Dari hukum Kekekalan Momentum di dapat :

Soal No 11
Bola hitam dan bola hijau saling mendekat dan bertumbukan seperti diperlihatkan gambar di bawah!

Jika koefisien restituti tumbukan adalah 0,5 dan massa masing-masing bola adalah sama sebesar 1 kg, tentukan kelajuan kedua bola setelah tumbukan!

Pembahasan

(Persamaan 1)

(Persamaan 2)

Gabungan 1 dan 2 :