שאלות לדוגמה בנושא התנגשות

8 Contoh soal Tumbukan

התנגשות אלסטית לחלוטין

1. Dua benda A (3 kg) dan B (5 kg) bergerak searah dengan kecepatan masing-masing 8 ms^-1 dan 4 ms^-1 . Apabila benda A menumbuk benda B secara lenting sempurna, maka kecepatan masing-masing benda sesudah tumbukan adalah…..

א. 3 מילישניות ^-1 dan 7 ms ^-1

ב. 6 מילישניות ^-1 dan 10 ms ^-1

כ-4,25 מילישניות ^-1 dan 10 ms ^-1

ד. 5,5 אלפיות שנייה ^-1 dan 5,5 ms ^-1

8 מילישניות ^-1 dan 4 ms ^-1

דִיוּן

ידוע כי:

מסת העצם A (מ'₁) = 3 ק"ג

מסת העצם B (מ'₂) = 5 ק"ג

Kecepatan benda A (v₁) = 8 אלפיות השנייה^-1

Kecepatan benda B (v₂) = 4 אלפיות השנייה^-1

התנגשות אלסטית לחלוטין

נשאל: v₁‘ dan v₂"

תשובה:

Jika benda-benda yang bertumbukan lenting sempurna mempunyai massa berbeda dan kelajuan kedua benda setelah bertumbukan tidak diketahui maka kelajuan setelah tumbukan dihitung menggunakan persamaan berikut :

Kedua benda bergerak searah sehingga kecepatan kedua benda bertanda positif. Jika kedua benda bergerak berlawanan arah maka salah satu kecepatan benda bertanda positif dan kecepatan benda lainnya bertanda negatif.

Jadi kecepatan benda A (v₁‘) setelah tumbukan adalah 3 m/s dan kecepatan benda B (v₂‘) setelah tumbukan adalah 7 m/s.

התשובה הנכונה היא א'.

2. Sebuah bola yang mempunyai momentum P menumbuk dinding dan memantul. Tumbukan bersifat lenting sempurna dan arahnya tegak lurus. Besar perubahan momentum bola adalah …

A. nol

B. p/4

C. p/4

D. P

E. 2P

דִיוּן

ידוע כי:

Massa bola = m

Kecepatan bola sebelum tumbukan = v

Kecepatan bola setelah tumbukan = -v (bola memantul ke kiri)

Momentum bola sebelum tumbukan (p_o) = mv

Momentum bola setelah tumbukan (p_t) = m (-v) = – m v

נשאל: Besar perubahan momentum bola

תשובה:

Perubahan momentum :

Δp = p_t - עמ '_o

Δp = – m v – m v

Δp = – 2 m v

Δp = -2p

Besar perubahan momentum bola adalah 2p. Tanda negatif menunjukkan arah.

התשובה הנכונה היא ה'.

3. Dua buah benda A dan B yang bermassa sama bergerak saling berpapasan. A bergerak ke Timur dan B ke Barat, masing-masing dengan kecepatan V dan 2V. Apabila benda tersebut mengalami tumbukan lenting sempurna, maka sesaat setelah tumbukan adalah …

A. V_A = V ke Barat, V_B = V ke Timur

B. V_A = 2V ke Barat, V_B = 2V ke Timur

C. V_A = 2V ke Barat, V_B = V ke Timur

D. V_A = V ke Barat, V_B = 2V ke Timur

E. V_A = 2V ke Timur, V_B = V ke Barat

דִיוּן

ידוע כי:

Kedua benda bermassa sama.

A bergerak ke timur dengan kecepatan V

B bergerak ke barat dengan kecepatan 2V

נשאל: Kecepatan A dan B setelah tumbukan

תשובה:

Jika massa kedua benda sama dan kedua benda bertumbukan lenting sempurna, maka kedua benda bertukar kecepatan setelah tumbukan.

Jadi setelah tumbukan, A bergerak ke barat dengan kecepatan 2V dan B bergerak ke timur dengan kecepatan V.

התשובה הנכונה היא ג'.

Tumbukan Lenting Sebagian

4. Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar!

Jika v₂‘ adalah kecepatan benda (2) setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 m.s^-1, maka besar kecepatan v₁ ‘ (1) setelah tumbukan adalah…..

א. 7 אלפיות השנייה^-1

ב. 9 אלפיות שנייה^-1

ג. 13 אלפיות שנייה^-1

ד. 15 אלפיות שנייה^-1

17 אלפיות השנייה^-1

דִיוּן

ידוע כי:

Massa kedua benda sama = m

Kecepatan benda 1 sebelum tumbukan (v₁) = 8 מטר/שנייה

Kecepatan benda 2 sebelum tumbukan (v₂) = 10 מטר/שנייה

Kecepatan benda 2 setelah tumbukan (v₂') = 5 מטר/שנייה

נשאל: Kecepatan benda 1 setelah tumbukan (v₁')

תשובה:

Ini adalah tumbukan lenting tidak sempurna. v₁‘ dihitung menggunakan hukum kekekalan momentum :

m₁ v₁+ מ '₂ v₂ = מ₁ v₁' + מ₂ v₂"

מ' (ו'₁ + v₂) = מטר (v₁' + ו₂')

v₁ + v₂ v v₁' + ו₂"

8 + 10 = ו₁+ 5

18 = v₁+ 5

v₁' = 18-5

v₁' = 13 מטר/שנייה

התשובה הנכונה היא ג'.

Tumbukan Tidak Lenting

5. Sebuah peluru massa 10 gram meluncur dengan kecepatan 100 m s^-1 , menumbuk balok kayu yang diam dan bersarang di dalamnya. Jika massa balok kayu 490 gram, kecepatan balok kayu dan peluru sesaat setelah tumbukan adalah …

א. 1,0 אלפיות השנייה^-1

ב. 2,0 מילישניות^-1

ג. 2,5 אלפיות שנייה^-1

ד. 4,0 מילישניות^-1

מזרח 5,0 אלפיות השנייה^-1

דִיוּן

ידוע כי:

מסת הקליע (מ'₁) = 10 גרם

Kecepatan peluru (v₁) = 100 אלפיות השנייה^-1

מסת הבלוק (מ"ר)₂) = 490 גרם

Kecepatan balok (v₂) = 0 m/s (balok diam)

נשאל: Kecepatan balok kayu dan peluru sesaat setelah tumbukan

תשובה:

Peluru menumbuk balok kayu yang diam dan bersarang di dalamnya, sehingga ini merupakan tumbukan tidak lenting. Rumus tumbukan tidak lenting :

Momentum sebelum tumbukan = momentum setelah tumbukan

m₁ v₁ + מ '₂ v₂ = (מ'₁ + מ '₂) ו'

(10)(100) + (490)(0) = (10 + 490) v'

1000 + 0 = 500 וולט'

1000 =500 v’

v' = 1000 / 500

v’ = 2 m/s = 2 m s^-1

התשובה הנכונה היא ב'.

6. Sebuah truk yang sedang bergerak dengan kecepatan 10 ms^-1 ditabrak oleh sebuah mobil yang sedang berjalan dengan kecepatan 20 ms^-1. Setelah tabrakan kedua mobil itu berpadu satu sama lain. Jika massa truk 1400 kg dan massa mobil 600 kg, kecepatan kedua kendaraan setelah tabrakan adalah …

א. 6 מילישניות^-1

ב. 9 מילישניות^-1

כ-11 מילישניות^-1

ד. 13 אלפיות שנייה^-1

17 מילישניות^-1

דִיוּן

Setelah tabrakan kedua mobil itu berpadu satu sama lain karenanya merupakan tumbukan tidak lenting.

ידוע כי:

Kecepatan truk (v₁) = 10 מטר/שנייה

Kecepatan mobil (v₂) = 20 מטר/שנייה

Massa truk (m₁) = 1400 ק"ג

Massa mobil (m₂) = 600 ק"ג

נשאל: kecepatan kedua kendaraan setelah tabrakan (v)

תשובה:

Rumus tumbukan tidak lenting :

m₁ v₁ + מ '₂ v₂ = (מ'₁ + מ '₂) נ

(1400)(10) + (600)(20) = (1400 + 600) v

14000 + 12000 = 2000 v

26000 = 2000 וולט

v = 13 מטר/שנייה

התשובה הנכונה היא ד'.

7. סebutir peluru 20 gram bergerak dengan kecepatan 10 ms^-1 arah mendatar menumbuk balok bermassa 60 gram yang sedang diam di atas lantai. Jika peluru tertahan di dalam balok, maka kecepatan balok sekarang adalah….

א. 1,0 מילישניות^-1

ב. 1,5 מילישניות^-1

כ-2,0 מילישניות^-1

ד. 2,5 אלפיות שנייה^-1

3,0 מילישניות^-1

דִיוּן

זה ידוע :

מסת הקליע (מ'_P) = 20 גרם = 0,02 ק"ג

מסת הבלוק (מ"ר)_B) = 60 גרם = 0,06 ק"ג

מהירות התחלתית של הקליע (v_P) = 10 מטר/שנייה

מהירות התחלתית של הבלוק (v_B) = 0

נשאל : kecepatan peluru dan balok setelah bertumbukan (v’)

ג'וואב :

נוּסחָה חוק שימור התנע jika kedua benda menyatu setelah tumbukan :

m_P v_P + מ '_B v_B = (מ'_P + מ '_B) ו'

(0,02)(10) + (0,06)(0) = (0,02 + 0,06) v'

0,2 + 0 = 0,08 וולט'

0,2 = 0,08 וולט'

v' = 0,2 / 0,08

v' = 2,5 מטר/שנייה

התשובה הנכונה היא ד'.

8. Dua troli A dan B masing-masing 1,5 kg bergerak saling mendekat dengan v_A = 4 אלפיות שנייה^-1 ו-v_B = 5 אלפיות שנייה^-1 seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah …

א. 4,5 אלפיות השנייה^-1 מִיָמִין

ב. 4,5 אלפיות שנייה^-1 מִשְׂמֹאל

ג. 1,0 אלפיות שנייה^-1 מִשְׂמֹאל

ד. 0,5 אלפיות שנייה^-1 מִשְׂמֹאל

0,5 אלפיות השנייה^-1 מִיָמִין

דִיוּן

ידוע כי:

Massa troli A (m_A) = 1,5 ק"ג

Massa troli B (m_B) = 1,5 ק"ג

Kecepatan troli A sebelum tumbukan (v_A) = 4 m/s (positif ke kanan)

Kecepatan troli B sebelum tumbukan (v_B) = -5 m/s (negatif ke kiri)

נשאל: Jika tumbukan tidak lenting, tentukan kecepatan kedua troli setelah tumbukan

תשובה:

Hukum kekekalan momentum :

m_Av_A + מ '_Bv_B = (מ'_A + מ '_B) ו'

(1,5)(4) + (1,5)(-5) = (1,5 + 1,5) v'

6 – 7,5 = (3) ו'

1,5- = (3) וולט

v' = -1,5 / 3

v' = -0,5 מטר/שנייה

Tanda negatif artinya setelah tumbukan keduanya bergerak ke kiri, searah dengan troli B. Hal ini masuk akal karena momentum troli B lebih besar daripada momentum troli A.

מקור השאלה:

שאלות בפיזיקה בבחינה הארצית לחטיבת ביניים/תיכון מקצועי