8 Contoh soal Tumbukan
Tumbukan lenting sempurna
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…..
ಎ. 3 ಮಿ.ಸೆ. -1 dan 7 ms -1
B. 6 ms -1 dan 10 ms -1
ಸಿ. 4,25 ಮಿಸೆಂ -1 dan 10 ms -1
D. 5,5 ms -1 dan 5,5 ms -1
E. 8 ms -1 dan 4 ms -1
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ A (ಮೀ1) = 3 ಕೆಜಿ
ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ B (ಮೀ2) = 5 ಕೆಜಿ
A ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗ (v1) = 8 ಎಂಎಸ್-1
B ವಸ್ತುವಿನ ವೇಗ (v2) = 4 ಎಂಎಸ್-1
Tumbukan lenting sempurna
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: v1‘ dan v2'
ಉತ್ತರ :
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.
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಎ.
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
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
Massa bola = m
Kecepatan bola sebelum tumbukan = v
Kecepatan bola setelah tumbukan = -v (bola memantul ke kiri)
Momentum bola sebelum tumbukan (po) = ಎಂವಿ
Momentum bola setelah tumbukan (pt) = ಮೀ (-ವಿ) = – ಎಂವಿ
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: Besar perubahan momentum bola
ಉತ್ತರ :
Perubahan momentum :
Δp = pt - ಪo
Δp = – ಎಂವಿ – ಎಂವಿ
Δp = – 2 mv
Δp = -2p
Besar perubahan momentum bola adalah 2p. Tanda negatif menunjukkan arah.
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ E.
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. VA = V ke Barat, VB = V ke Timur
B. VA = 2V ke Barat, VB = 2V ke Timur
C. VA = 2V ke Barat, VB = V ke Timur
D. VA = V ke Barat, VB = 2V ke Timur
E. VA = 2V ke Timur, VB = V ke Barat
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
Kedua benda bermassa sama.
A bergerak ke timur dengan kecepatan V
B bergerak ke barat dengan kecepatan 2V
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: Kecepatan A dan B setelah tumbukan
ಉತ್ತರ :
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.
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಸಿ.
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…..
ಎ. 7 ಮಿಸೆ-1
ಬಿ. 9 ಮಿಸೆ-1
ಸಿ. ೪.೦ ಮಿಸೆಂ-1
ಡಿ. 15 ಮಿಸೆ-1
ಇ. 17 ಮಿಸೆಂ-1
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
Massa kedua benda sama = m
Kecepatan benda 1 sebelum tumbukan (v1) = 8 ಮೀ/ಸೆ
Kecepatan benda 2 sebelum tumbukan (v2) = 10 ಮೀ/ಸೆ
Kecepatan benda 2 setelah tumbukan (v2') = 5 ಮೀ/ಸೆ
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: Kecepatan benda 1 setelah tumbukan (v1')
ಉತ್ತರ :
Ini adalah tumbukan lenting tidak sempurna. v1‘ dihitung menggunakan hukum kekekalan momentum :
m1 v1+ ಮೀ2 v2 = ಮೀ1 v1' + ಮೀ2 v2'
ಮೀ (ವಿ1 + ವಿ2) = ಮೀ (v1' + ವಿ2')
v1 + ವಿ2 = ವಿ1' + ವಿ2'
8 + 10 = ವಿ1' + 5
18 = ವಿ1' + 5
v1' = 13 ಮೀ/ಸೆಕೆಂಡ್
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಸಿ.
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 …
ಬಿ. 2,0 ಮಿಸೆ-1
ಸಿ. 2,5 ಎಂಎಸ್-1
ಡಿ. 4,0 ಮಿಸೆ-1
ಇ. 5,0 ಎಂಎಸ್-1
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
Massa peluru (m1) = 10 ಗ್ರಾಂ
Kecepatan peluru (v1) = 100 ಮಿ.ಸೆ-1
Massa balok (m2) = 490 ಗ್ರಾಂ
Kecepatan balok (v2) = 0 m/s (balok diam)
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: Kecepatan balok kayu dan peluru sesaat setelah tumbukan
ಉತ್ತರ :
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 + ಮೀ2 v2 = (ಮೀ1 + ಮೀ2) ವಿ'
(10)(100) + (490)(0) = (10 + 490) v'
1000 + 0 = 500 ವಿ'
೧೦೦೦ = ೫೦೦ ವಿ'
ವಿ' = 1000 / 500
v’ = 2 m/s = 2 m s-1
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಬಿ.
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 …
ಎ. 6 ಮಿ.ಸೆ.-1
B. 9 ms-1
ಸಿ. 11 ಮಿಸೆಂ-1
D. 13 ms-1
E. 17 ms-1
ಚರ್ಚೆ
Setelah tabrakan kedua mobil itu berpadu satu sama lain karenanya merupakan tumbukan tidak lenting.
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
Kecepatan truk (v1) = 10 ಮೀ/ಸೆ
Kecepatan mobil (v2) = 20 ಮೀ/ಸೆ
Massa truk (m1) = 1400 ಕೆಜಿ
Massa mobil (m2) = 600 ಕೆಜಿ
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: kecepatan kedua kendaraan setelah tabrakan (v)
ಉತ್ತರ :
Rumus tumbukan tidak lenting :
m1 v1 + ಮೀ2 v2 = (ಮೀ1 + ಮೀ2) ವಿ
(1400)(10) + (600)(20) = (1400 + 600) ವಿ
೨೬೦೦೦ = ೨೦೦೦ ವಿ
ವಿ = 13 ಮೀ/ಸೆ
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಡಿ.
7. ಎಸ್ebutir 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….
ಎ. 1,0 ಮಿ.ಸೆ.-1
B. 1,5 ms-1
ಸಿ. 2,0 ಮಿಸೆಂ-1
D. 2,5 ms-1
E. 3,0 ms-1
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ :
Massa peluru (mP) = 20 ಗ್ರಾಂ = 0,02 ಕೆಜಿ
Massa balok (mB) = 60 ಗ್ರಾಂ = 0,06 ಕೆಜಿ
Kecepatan awal peluru (vP) = 10 ಮೀ/ಸೆ
Kecepatan awal balok (vB) = 0
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ : kecepatan peluru dan balok setelah bertumbukan (v’)
ಜವಾಬ್ :
ಸೂತ್ರ hukum kekekalan momentum jika kedua benda menyatu setelah tumbukan :
mP vP + ಮೀB vB = (ಮೀP + ಮೀB) ವಿ'
(0,02)(10) + (0,06)(0) = (0,02 + 0,06) v'
0,2 + 0 = 0,08 ವಿ'
0,2 = 0,08 ವಿ'
ವಿ' = 0,2 / 0,08
v' = 2,5 ಮೀ/ಸೆ
ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರ ಡಿ.
8. Dua troli A dan B masing-masing 1,5 kg bergerak saling mendekat dengan vA = 4 ಮಿ.ಸೆ.-1 ಮತ್ತು ವಿB = 5 ಮಿ.ಸೆ.-1 seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah …
ಎ. 4,5 ಮಿಸೆ-1 ಬಲಕ್ಕೆ
ಬಿ. 4,5 ಮಿಸೆ-1 ಎಡಕ್ಕೆ
ಸಿ. ೪.೦ ಮಿಸೆಂ-1 ಎಡಕ್ಕೆ
ಡಿ. 0,5 ಮಿಸೆ-1 ಎಡಕ್ಕೆ
ಇ. 0,5 ಮಿಸೆಂ-1 ಬಲಕ್ಕೆ
ಚರ್ಚೆ
ಇದು ತಿಳಿದಿದೆ:
Massa troli A (mA) = 1,5 ಕೆಜಿ
Massa troli B (mB) = 1,5 ಕೆಜಿ
Kecepatan troli A sebelum tumbukan (vA) = 4 m/s (positif ke kanan)
Kecepatan troli B sebelum tumbukan (vB) = -5 m/s (negatif ke kiri)
ಕೇಳಲಾಗಿದೆ: Jika tumbukan tidak lenting, tentukan kecepatan kedua troli setelah tumbukan
ಉತ್ತರ :
Hukum kekekalan momentum :
mAvA + ಮೀBvB = (ಮೀA + ಮೀB) ವಿ'
(1,5)(4) + (1,5)(-5) = (1,5 + 1,5) v'
6 – 7,5 = (3) v'
-1,5 = (3) v'
ವಿ' = -1,5 / 3
v' = -0,5 ಮೀ/ಸೆ
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.
ಪ್ರಶ್ನೆ ಮೂಲ:
ಹಿರಿಯ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆ/ವೃತ್ತಿಪರ ಪ್ರೌಢಶಾಲೆಗಳಿಗೆ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ಪರೀಕ್ಷೆಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
