Contoh soal tumbukan tidak lenting

5 Contoh soal tumbukan tidak lenting

1. Sebutir peluru bermassa 30 gram bergerak dengan kecepatan sebesar 30 m/s menumbuk balok kayu bermassa 1 kg yang sedang diam. Tentukan kelajuan balok jika peluru tertanam di dalam balok!
Pembahasan
Diketahui :
Massa peluru (m₁) = 30 gram = 0,03 kg
Massa balok (m₂) = 1 kg
Kecepatan awal peluru (v₁) = 30 m/s
Kecepatan awal balok (v₂) = 0 (balok diam)
Ditanya : kelajuan peluru dan balok setelah tumbukan (v’)
Jawab :
Rumus hukum kekekalan momentum jika dua benda menyatu setelah tumbukan :
m₁ v₁ + m₂ v₂ = (m₁ + m₂) v’
(0,03)(30) + (1)(0) = (0,03 + 1) v’
0,9 + 0 = 1,03 v’
0,9 = 1,03 v’
v’ = 0,9 / 1,03
v’ = 0,87 m/s
Kelajuan peluru dan balok setelah tumbukan adalah 0,87 m/s.

2. Benda A dan B masing-masing bermassa 2 kg bergerak saling mendekati dengan kelajuan v_A = 6 m.s⁻¹ dan v_B = 4 m.s⁻¹. Jika kedua benda bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kelajuan kedua benda sesudah bertumbukan adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Massa benda A (m_A) = 2 kg
Massa benda B (m_B) = 2 kg
Kelajuan awal benda A (v_A) = -6 m/s
Kelajuan awal benda B (v_B) = 4 m/s
Ditanya : kelajuan kedua benda setelah tumbukan (v’)
Jawab :
m_A v_A + m_B v_B = (m_A’ + m_B) v’
(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v’
-12 + 8 = 4 v’
-4 = 4 v’
v’ = -4 / 4
v’ = -1 m/s
Kelajuan kedua benda setelah tumbukan adalah 1 m/s.

3. Dua benda masing-masing bermassa m₁ = 3 kg dan m₂ = 4 kg bergerak berlawanan arah saling mendekati dengan kelajuan v₁ = 10 m/s dan v₂ = 12 m/s. Kedua benda bertumbukan dan setelah tumbukan keduanya saling menempel. Kecepatan kedua benda setelah tumbukan adalah…
Pembahasan
Diketahui :
Massa benda 1 (m₁) = 3 kg
Massa benda 2 (m₂) = 4 kg
Kelajuan benda 1 (v₁) = -10 m/s
Kelajuan benda 2 (v₂) = 12 m/s
Ditanya : kelajuan kedua benda setelah tumbukan (v’)
Jawab :
m₁ v₁ + m₂ v₂ = (m₁’ + m₂) v’
(3)(-10) + (4)(12) = (3 + 4) v’
-30 + 48 = 7 v’
18 = 7 v’
v’ = 18 / 7
v’ = 2,6 m/s
Kelajuan kedua benda setelah tumbukan adalah 2,6 m/s.

4. Sebuah sedan yang sedang berhenti, ditabrak oleh sebuah bus yang bergerak dengan kelajuan 36 km/jam. Setelah tumbukan sedan dan bus berpadu satu sama lain. Apabila massa bus 2000 kg dan massa sedan 1000 kg, berapa kelajuan kedua kendaraan setelah tabrakan ?

A. 3,45 m/s

B. 4,67 m/s

C. 5,45 m/s

D. 6,67 m/s

E. 7,67 m/s

Pembahasan :

Diketahui :

v bus = 36 km/jam = 36000 m/3600 s = 10 m/s

m bus = 2000 kg

v sedan = 0

m sedan = 1000 kg

Ditanya :

Kelajuan sedan dan bus setelah tumbukan (v’) ?

Jawab :

m₁ v₁ + m₂ v₂ = (m₁ + m₂) v’

(2000)(10) + (1000)(0) = (2000 + 1000) v’

20.000 = 3000 v’

v’ = 20.000 / 3000 = 6,67 m/s

Jawaban yang benar adalah D.

5. Sebutir peluru bermassa 20 gram bergerak dengan kelajuan 100 m/s, menumbuk balok kayu yang diam dan bersarang di dalamnya. Jika massa balok kayu 500 gram, berapa kelajuan balok kayu dan peluru sesaat setelah tumbukan ?

A. 1,50 m/s

B. 2,55 m/s

C. 3,85 m/s

D. 4,75 m/s

E. 5,65 m/s

Pembahasan :

Diketahui :

m peluru = 20 gram = 0,02 kg

v peluru = 100 m/s

m balok = 500 gram = 0,5 kg

v balok = 0

Ditanya :

Kelajuan peluru dan balok sesaat setelah tumbukan (v’) ?

Jawab :

m₁ v₁ + m₂ v₂ = (m₁ + m₂) v’

(0,02)(100) + (0,5)(0) = (0,02 + 0,5) v’

2 + 0 = 0,52 v’

2 = 0,52 v’

v’ = 2 / 0,52 = 3,85 m/s

Jawaba yang benar adalah C.