Eisimpleirean de cheistean mu ghluasad agus mu bhrosnachadh

11 Contoh Soal Momentum dan Impuls

1. Bola bermassa 0,2 kg dilempar mendatar dengan kelajuan 10 m/s membentur dinding tembok lalu bola dipantulkan kembali dengan kelajuan yang sama. Perubahan momentum bola adalah…
Deasbad

2. Bola bermassa 10 gram tuiteam saor dari ketinggian tertentu, menumbuk lantai dengan kecepatan 15 m/s lalu terpantul ke atas dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan impuls !
Deasbad
Tha fios :
Tomad a’ bhàil (m) = 10 gram = 0,01 kg
Kecepatan awal bola (v_o) = -15 m/s
Astar deireannach a’ bhàil (v_t) = 10 m/s
Chaidh faighneachd : Impuls (I)
Jawab :
Rumus teorema impuls-momentum :
Besar impuls adalah :
I = 0,01 (10 – (-15)) = 0,01 (10 + 15)
I = 0,01 (25)
I = 0,25 kg m/s

3. Bola bermassa 200 gram dilempar horisontal dengan kecepatan 4 m/s, lalu bola dipukul searah dengan arah bola mula-mula. Lamanya bola bersentuhan dengan pemukul adalah 2 milisekon dan kecepatan bola setelah meninggalkan pemukul adalah 12 m/s. Besar gaya yang diberikan oleh pemukul pada bola adalah…
Deasbad
Tha fios :
Tomad a’ bhàil (m) = 200 gram = 0,2 kg
Kecepatan awal bola (v_o) = 4 m/s
Astar deireannach a’ bhàil (v_t) = 12 m/s
Selang waktu kontak (t) = 2 milisekon = (2/1000) sekon = 0,002 sekon
Chaidh faighneachd : Besar gaya (F)
Jawab :
Rumus impuls :
I = Ft
Foirmle atharrachaidh momentum:
mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)
Rumus teorema impuls-momentum :
Besar gaya yang diberikan pemukul pada bola adalah 800 Newton.

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

A. 0,24 Ns
B. 0,12 Ns
C. 0,08 Ns
D. 0,06 Ns
E. 0,04 Ns

Deasbad
Tha fios gu bheil:
Tomad a’ bhàil (m) = 20 gram = 0,020 kg
Kecepatan bola sebelum bertumbukan (v_o) = -4 m/s (ke kiri)
Kecepatan bola setelah bertumbukan (v_t) = +2 m/s (ke kanan)
v_o diberi tanda negatif untuk membedakan arahnya dengan vt.
Ditanya : Impuls
Freagairt:
Impuls (I) = perubahan momentum (Δp) = m v_t – mv_o
Impuls (I) = m (v_t - v_o) = 0,02 (2 – (-4))
Impuls (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Impuls (I) = 0,12 Newton sekon.
Is e am freagairt cheart B.

5. Gambar berikut menunjukkan dua bola A (massa = 2 kg) dan bola B (massa = 5 kg) sebelum dan setelah tumbukan. Jika tumbukan yang terjadi lenting sempurna maka kecepatan bola A sebelum tumbukan adalah….

A. 12 ms^-1

B. 10 ms^-1

C. 5 ms^-1

D. 4 ms^-1

E. 2 ms^-1

Deasbad

Tha fios gu bheil:

Tomad a’ bhàil A (m_A) = 2 cg

Tomad a’ bhàil B (m_B) = 5 cg

Astar ball B ron bualadh (v_B) = 2 m/s

Kecepatan bola A setelah tumbukan (v_A') = 5 m/s

Astar ball B an dèidh a’ bhuille (v_B') = 4 m/s

Kedua bola sebelum dan setelah bertumbukan bergerak ke kanan sehingga kecepatan diberi tanda positif.

Dh'fhaighnich: Astar ball A ron bualadh (v_A)

Freagairt:

Hitung kecepatan bola A sebelum tumbukan (v_A) menggunakan rumus hukum kekekalan momentum :

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B'

2(v_A) + (5)(2) = (2)(5) + (5)(4)

2(v_A) + 10 = 10 + 20

2(v_A) + 10 = 30

2(v_A) = 30 – 10

2(v_A) =20

v_A = 20 / 2

v_A = 10 m/s

Is e am freagairt cheart B.

6. Benda A dan B bergerak seperti gambar. Jika kemudian terjadi tumbukan lenting sempurna dan kecepatan benda B setelah tumbukan menjadi 15 m.s^-1, maka kecepatan benda A setelah tumbukan adalah…

A. 2 ms^-1

B. 4 ms^-1

C. 8 ms^-1

D. 10 ms^-1

E. 12 ms^-1

Deasbad

Tha fios gu bheil:

Tomad nì A (m_A) = 5 cg

Tomad nì B (m_B) = 2 cg

Astar nì A ron bualadh (v_A) = 12 m/s

Kecepatan benda B sebelum tumbukan (v_B) = 10 m/s

Astar nì B an dèidh a’ bhuailidh (v_B') = 15 m/s

Kedua benda sebelum dan setelah bertumbukan bergerak ke kanan sehingga kecepatan diberi tanda positif.

Dh'fhaighnich: Astar nì A an dèidh a’ bhuailidh (v_A')

Freagairt:

Hitung kecepatan bola A sebelum tumbukan (v_A) menggunakan rumus hukum kekekalan momentum :

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B'

(5)(12) + (2)(10) = (5)v_A‘ + (2)(15)

60 + 20 = (5)v_A‘ + 30

80 = (5)v_A‘ + 30

80 – 30 = (5)v_A'

50 = (5)v_A'

v_A‘ = 50/5

v_A‘ = 10 m/s

Is e D am freagairt cheart.

7. Bola pingpong bermassa 5 gram tuiteam saor dari ketinggian tertentu (g = 10 ms^-2). Saat menumbuk lantai cecepatan bola 6 ms^-1 dan sesaat setelah menumbuk lantai bola terpantul ke atas dengan kecepatan 4 ms^-1Mòr cuisle 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

Deasbad
Tha fios :
Tomad a’ bhàil (m) = 5 gram = 0,005 kg
Kecepatan bola sesaat sebelum menumbuk lantai (v_o) = -6 m/s
Astar a’ bhàil dìreach an dèidh dha bualadh air an làr (v)_t) = 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.
Chaidh faighneachd : Impuls (I)
Jawab :

Teorema impuls-momentum Stàitean sin cuisle (I) sama dengan perubahan momentum (Δp).
I = Δp = mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)
I = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Newton sekon
Is e D am freagairt cheart.

8. 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
Deasbad
Tha fios :
Tomad a’ bhàil (m) = 0,5 kg
Ketinggian bola jatuh bebas (h₁) = 7,2 mheatair
Ketinggian bola memantul (h₂) = 3,2 mheatair
Percepatan gravitasi bumi (g) = 10 m/s²
Chaidh faighneachd : Impuls yang bekerja pada bola
Jawab :
Kecepatan bola sesaat sebelum tumbukan (v_o)
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 gh
v_o² = 2(10)(7,2) = 144
v_o = 2(10)(7,2) = 12 m/s
Astar a’ bhàil ron bhuaidh (v)_o) adalah -12 m/s. Tanda negatif hanya menjelaskan arah.
Kecepatan bola sesaat setelah tumbukan (v_t)
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 (v_t²) = 0 dan ditanyakan kecepatan awal sesaat setelah menumbuk lantai karenanya gunakan rumus v_t² = v_o² + 2 gh
v_t² = v_o² + 2 gh
0 = v_o² + 2 (-10)(3,2)
v_o² = 64
v_o = √64 = 8 m/s
Kecepatan bola setelah tumbukan (v_t) adalah 8 m/s
Impuls yang bekerja pada bola (I)
Impuls dihitung menggunakan rumus teorema impuls-momentum.
Impuls (I) = perubahan momentum (Δp)
I = m (v_t - v_o) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton sekon
Is e C am freagairt cheart.

9. Sebuah bola bermassa 100 gram dilempar mendatar dengan kelajuan 5 m/s. Kemudian bola dipukul searah dengan arah mula-mula. Bila lamanya bola bersentuhan dengan pemukul 2 ms dan kecepatan bola setelah meninggalkan pemukul 10 m/s, besar gaya yang diberikan oleh pemukul adalah …
A. 200 N
B. 250 N
C. 300 N
D. 350 N
E. 400 N
Deasbad:

Tha fios :
m = 100 gram = 0,1 kg
v_o = +5 m/s
t = 2 milisekon = 2 x 10^-3 an dàrna
v_t = +10 m/s
Chaidh faighneachd :
Gaya yang dikerjakan pemukul pada bola (F) ?
Jawab :
Foirmle impulse :
I = Ft
Rumus perubahan momentum :
Teorema impuls-momentum :
Impulse = atharrachadh ann an gluasad

Is e am freagairt cheart B.

10. Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar horizontal ke kanan dengan kelajuan 20 m/s. Setelah dipukul, bola bergerak ke kiri dengan kelajuan 30 m/s. Impuls yang diberikan oleh kayu pemukul pada bola adalah….
A. 4 N s
B. –4 N s
C. 5 N s
D. –5 N s
E. 10 N s
Deasbad:
Tha fios :
m = 0,1 kg, v_o = +20 m/s, v_t = -30 m/s
Chaidh faighneachd :
Impuls (I) ?
Jawab :
Impulse = atharrachadh ann an gluasad
I = m (v_t - v_o) = (0,1)(-30 – 20) = (0,1)(-50) = -5 N s
Is e D am freagairt cheart.

11. Bola kasti 0,5 kg mula-mula bergerak ke kiri dengan kelajuan 2 m/s. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya F berlawanan dengan gerak bola, sehingga kelajuan bola berubah menjadi 5 m/s. Bila bola bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 sekon, maka perubahan momentumnya adalah …
A. 8,0 kg m/s
B. 6,5 kg m/s
C. 5,5 kg m/s
D. 3,5 kg m/s
E. 2,5 kg m/s
Deasbad:
Tha fios :
m = 0,5 kg, v_o = -2 m/s, v_t = 5 m/s, t = 0,01 sekon
Chaidh faighneachd :
Perubahan momentum ?
Jawab :
Perubahan momentum = m (v_t - v_o) = (0,5)(5 – (-2)) = (0,5)(7) = 3,5 kg m/s = 3,5 N s
Is e D am freagairt cheart.