3 Contoh perlanggaran separa elastik
1. Sebuah objek 500 gram bergerak pada kelajuan 10 m/s dan sebuah objek 200 gram bergerak pada kelajuan 12 m/s. Kedua-dua objek bergerak ke arah satu sama lain dan berlanggar. Jika selepas perlanggaran, kelajuan objek 500 gram itu ialah 6 m/s, maka kelajuan objek 200 gram itu ialah…
Perbincangan
Dikenali :
Jisim objek 1 (m1) = 500 gram = 0,5 kg
Jisim objek 2 (m2) = 200 gram = 0,2 kg
Halaju awal objek 1 (v1) = -10 m/s
Halaju awal objek 2 (v2) = 12 m/s
Halaju akhir objek 1 (v1') = 6 m/s
v1 tanda negatif dan v2 adalah positif kerana arah kedua-dua objek adalah bertentangan.
Ditanya : laju akhir objek 2 (v2')
Jawab :
Dalam perlanggaran elastik yang tidak sempurna, juga dikenali sebagai perlanggaran separa elastik, hukum pemuliharaan tenaga kinetik tidak terpakai dan hanya hukum pemuliharaan momentum berlaku.
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2'
(0,5)(-10) + (0,2)(12) = (0,5)(6) + (0,2)(v2')
-5 + 2,4 = 3 + 0,2 v2'
-2,6 = 3 + 0,2 v2'
-2,6 – 3 = 0,2 v2'
-5,6 = 0,2 v2'
v2' = -5,6 / 0,2
v2' = -28 m/s
Laju objek 2 selepas perlanggaran (v2') ialah 28 m/s.
v1' adalah positif dan v2' adalah negatif kerana selepas perlanggaran, arah kedua-dua objek adalah bertentangan. Tanda negatif dan positif hanya menunjukkan bahawa kedua-dua objek bergerak dalam arah yang bertentangan.
2. Dua objek yang sama jisim bergerak ke arah satu sama lain dalam garis lurus, dengan laju objek 1 ialah 6 m/s dan laju objek 2 ialah 8 m/s. Jika selepas perlanggaran, objek 2 bergerak ke kiri pada laju 5 m/s, maka magnitud dan arah laju objek 1 selepas perlanggaran ialah...
Perbincangan
Dikenali :
Jisim objek 1 (m1) = m
Jisim objek 2 (m2) = m
Halaju awal objek 1 (v1) = -6 m/s
Halaju awal objek 2 (v2) = 8 m/s
Halaju akhir objek 2 (v2') = 5 m/s
Ditanya : magnitud dan arah halaju objek 1 selepas perlanggaran
Jawab :
Formula untuk hukum pemuliharaan momentum :
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2'
mv1 + mv2 = mv1' + mv2'
m (v)1 +v2) = m (v1' + v2')
Jisim kedua-dua objek adalah sama jadi m dihapuskan daripada persamaan:
v1 +v2 = v1' + v2'
-6 + 8 = v1' + 5
2 – 5 = v1'
v1' = -3 m/s
Laju objek 1 selepas perlanggaran (v1') ialah 3 m/s. Tanda negatif menunjukkan bahawa arah gerakan objek 1 adalah bertentangan dengan arah gerakan objek 2. Jika selepas perlanggaran objek 2 bergerak ke kanan, maka objek 1 bergerak ke kiri. Begitu juga, jika sebelum perlanggaran objek 2 bergerak ke kiri, maka objek 1 bergerak ke kanan.
3. Bola 1 berjisim 1 kg dan bola 2 berjisim 2 kg bergerak ke arah yang sama dan berlanggar secara separa kenyal. Sebelum perlanggaran, bola 1 bergerak pada kelajuan 10 m/s dan bola 2 bergerak pada kelajuan 5 m/s. Tentukan kelajuan bola 1 selepas perlanggaran jika kelajuan bola 2 selepas perlanggaran ialah 4 m/s.
Perbincangan
Dikenali :
Jisim bola 1 (m1) = 1 kg
Jisim bola 2 (m2) = 2 kg
Halaju awal bola 1 (v1) = 10 m/s
Halaju awal bola 2 (v2) = 5 m/s
Halaju akhir bola 2 (v2') = 4 m/s
Kedua-dua objek bergerak dalam arah yang sama supaya halaju mempunyai tanda yang sama (dipilih positif).
Ditanya : kelajuan akhir bola 1 (v1')
Jawab :
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2'
(1)(10) + (2)(5) = (1)(v)1') + (2)(4)
10 + 10 = v1' + 8
20 – 8 = v1'
v1' = 12 m/s
Laju bola 1 selepas perlanggaran ialah 12 m/s.
