Contoh soal Impuls

4 Contoh soal Impuls

1. Bola bermassa 0,5 kg jatuh bebas dari ketinggian h1 = 7,2 m di atas lantai dan terpantul mencapai ketinggian h2 = 3,2 m. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 ms-2, impuls yang bekerja pada bola adalah…

A. 2,0 Ns

B. 3,0 Ns

C. 10 Ns

D. 40 Ns

E. 80 Ns

Pembahasan

Diketahui :

Massa bola (m) = 0,5 kg

Ketinggian bola jatuh bebas (h1) = 7,2 meter

Ketinggian bola memantul (h2) = 3,2 meter

Percepatan gravitasi bumi (g) = 10 m/s2

Ditanya : Impuls yang bekerja pada bola

Jawab :

Kecepatan bola sesaat sebelum tumbukan (vo)

Hitung kecepatan bola sesaat sebelum tumbukan menggunakan rumus gerak jatuh bebas. Diketahui ketinggian (h) = 7,2 meter, percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2 dan ditanyakan kecepatan akhir sesaat sebelum menumbuk lantai karenanya gunakan rumus v2 = 2 g h

vo2 = 2(10)(7,2) = 144

vo = 2(10)(7,2) = 12 m/s

Kecepatan bola sebelum tumbukan (vo) adalah -12 m/s. Tanda negatif hanya menjelaskan arah.

Kecepatan bola sesaat setelah tumbukan (vt)

Hitung kecepatan bola sesaat setelah tumbukan menggunakan rumus gerak vertikal ke atas. Diketahui ketinggian (h) = 3,2 meter, percepatan gravitasi (g) = -10 m/s2, kecepatan akhir pada ketinggian maksimum (vt2) = 0 dan ditanyakan kecepatan awal sesaat setelah menumbuk lantai karenanya gunakan rumus vt2 = vo2 + 2 g h

BACA JUGA  Hukum Pascal

vt2 = vo2 + 2 g h

0 = vo2 + 2 (-10)(3,2)

vo2 = 64

vo = √64 = 8 m/s

Kecepatan bola setelah tumbukan (vt) adalah 8 m/s

Impuls yang bekerja pada bola (I)

Impuls dihitung menggunakan rumus teorema impuls-momentum.

Impuls (I) = perubahan momentum (Δp)

I = m (vt – vo) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton sekon

Jawaban yang benar adalah C.

2. Bola pingpong bermassa 5 gram jatuh bebas dari ketinggian tertentu (g = 10 ms-2). Saat menumbuk lantai kecepatan bola 6 ms-1 dan sesaat setelah menumbuk lantai bola terpantul ke atas dengan kecepatan 4 ms-1. Besar impuls yang bekerja pada bola adalah…

A. 0,50 Ns

B. 0,25 Ns

C. 0,10 Ns

D. 0,05 Ns

E. 0,01 Ns

Pembahasan

Diketahui :

Massa bola (m) = 5 gram = 0,005 kg

Kecepatan bola sesaat sebelum menumbuk lantai (vo) = -6 m/s

Kecepatan bola sesaat setelah menumbuk lantai (vt) = 4 m/s

Kecepatan bertanda positif dan negatif artinya arah kecepatan bola atau arah gerakan bola sebelum tumbukan berlawanan dengan arah gerakan bola setelah tumbukan.

BACA JUGA  Pendidihan

Ditanya : Impuls (I)

Jawab :

Teorema impuls-momentum menyatakan bahwa impuls (I) sama dengan perubahan momentum (Δp).

I = Δp = m vt – m vo = m (vt – vo)

I = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Newton sekon

Jawaban yang benar adalah D.

3. Bola bermassa 20 gram dilempar dengan kecepatan v1 = 4 m.s-1 ke kiri. Setelah membentur tembok bola memantul dengan kecepatan v2 = 2 m.s-1 ke kanan. Besar impuls yang dihasilkan adalah….

A. 0,24 N.sContoh soal Impuls 1

B. 0,12 N.s

C. 0,08 N.s

D. 0,06 N.s

E. 0,04 N.s

Pembahasan

Diketahui :

Massa bola (m) = 20 gram = 0,020 kg

Kecepatan bola sebelum bertumbukan (vo) = -4 m/s (ke kiri)

Kecepatan bola setelah bertumbukan (vt) = +2 m/s (ke kanan)

vo diberi tanda negatif untuk membedakan arahnya dengan vt.

Ditanya : Impuls

Jawab :

Impuls (I) = perubahan momentum (Δp) = m vt – m vo

Impuls (I) = m (vt – vo) = 0,02 (2 – (-4))

Impuls (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)

Impuls (I) = 0,12 Newton sekon.

Jawaban yang benar adalah B.

4. Bola tenis massanya 100 gram dijatuhkan ke lantai dari ketinggian 20 cm tanpa kecepatan awal. Setelah mengenai lantai bola memantul dengan kecepatan 1 ms-1 dan (g = 10 ms-2). Perubahan momentum yang dialami bola tersebut adalah…

BACA JUGA  Rumus kalor

A. 0,1 Ns
B. 0,3 Ns
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns

Pembahasan
Diketahui :
Massa bola (m) = 100 gram = 0,1 kg
Ketinggian (h) = 20 cm = 0,2 meter
Percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2
Kecepatan bola sesaat setelah menumbuk lantai (vt) = 1 m/s
Ditanya : perubahan momentum bola
Jawab :
Kecepatan bola sebelum tumbukan (vo)
Hitung kecepatan bola sebelum tumbukan menggunakan rumus gerak jatuh bebas. Diketahui ketinggian bola jatuh bebas (h) = 0,2 meter, percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2 dan ditanya kecepatan bola pada saat menumbuk lantai karenanya digunakan rumus v2 = 2 g h
v2 = 2 (10)(0,2) = 4
v= √4 = -2 m/s
Diberi tanda negatif karena arah gerakan bola sebelum bertumbukan dengan lantai berlawanan dengan arah gerakan bola setelah bertumbukan dengan lantai.
Perubahan momentum bola (Δp)
Δp = m vt – m vo = m (vt – vo)
Δp = (0,1)(1 – (-2)) = (0,1)(1 + 2) = (0,1)(3) = 0,3 Newton sekon
Jawaban yang benar adalah B.

Sumber soal:

Soal UN Fisika SMA/MA

Print Friendly, PDF & Email

Tinggalkan Balasan

Situs ini menggunakan Akismet untuk mengurangi spam. Pelajari bagaimana data komentar Anda diproses.

Eksplorasi konten lain dari Ilmu Pengetahuan

Langganan sekarang agar bisa terus membaca dan mendapatkan akses ke semua arsip.

Lanjutkan membaca