Soalan contoh perlanggaran

8 Contoh Soalan Perlanggaran

Perlanggaran elastik sempurna

1. Dua objek A (3 kg) dan B (5 kg) bergerak dalam arah yang sama dengan kelajuan 8 m/s setiap satu.^-1 dan 4 ms^-1 Jika objek A melanggar objek B dengan keanjalan sempurna, maka laju setiap objek selepas perlanggaran ialah...

A. 3 ms ^-1 dan 7 ms ^-1

B. 6 ms ^-1 dan 10 ms ^-1

C. 4,25 ms ^-1 dan 10 ms ^-1

D. 5,5 ms ^-1 dan 5,5 ms ^-1

E. 8 ms ^-1 dan 4 ms ^-1

Perbincangan

Adalah diketahui bahawa:

Jisim objek A (m₁) = 3 kg

Jisim objek B (m₂) = 5 kg

Laju objek A (v₁) = 8 ms^-1

Laju objek B (v₂) = 4 ms^-1

Perlanggaran elastik sempurna

Ditanya: v₁' dan v₂'

Jawapan:

Jika objek yang berlanggar secara elastik mempunyai jisim yang berbeza dan laju kedua-dua objek selepas perlanggaran tidak diketahui, maka laju selepas perlanggaran dikira menggunakan persamaan berikut:

Jika kedua-dua objek bergerak dalam arah yang sama, halajunya adalah positif. Jika kedua-dua objek bergerak dalam arah yang bertentangan, halaju satu objek adalah positif dan halaju objek yang satu lagi adalah negatif.

Jadi laju objek A (v₁') selepas perlanggaran ialah 3 m/s dan laju objek B (v₂') selepas perlanggaran ialah 7 m/s.

Jawapan yang betul ialah A.

2. Sebuah bola dengan momentum P melanggar dinding dan melantun. Perlanggaran itu adalah anjal sempurna dan arahnya berserenjang. Perubahan momentum bola ialah...

A. sifar

B. hlm. 4

C. hlm/4

D.P.

E. 2P

Perbincangan

Adalah diketahui bahawa:

Jisim bola = m

Kelajuan bola sebelum hentaman = v

Kelajuan bola selepas hentaman = -v (bola melantun ke kiri)

Momentum bola sebelum perlanggaran (p_o) = mv

Momentum bola selepas perlanggaran (p_t) = m (-v) = – mv

Ditanya: Magnitud perubahan momentum bola

Jawapan:

Perubahan momentum:

Δp = p_t - h_o

Δp = – mv – mv

Δp = – 2 mv

Δp = -2p

Magnitud perubahan momentum bola ialah 2p. Tanda negatif menunjukkan arah.

Jawapan yang betul ialah E.

3. Dua objek A dan B yang sama jisim bergerak melepasi satu sama lain. A bergerak ke timur dan B bergerak ke barat, masing-masing dengan halaju V dan 2V. Jika objek-objek itu mengalami perlanggaran elastik sempurna, maka sejurus selepas perlanggaran,...

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

Perbincangan

Adalah diketahui bahawa:

Kedua-dua objek mempunyai jisim yang sama.

A bergerak ke timur dengan kelajuan V

B bergerak ke barat pada kelajuan 2V

Ditanya: Halaju A dan B selepas perlanggaran

Jawapan:

Jika jisim kedua-dua objek adalah sama dan perlanggaran adalah anjal sempurna, maka kedua-dua objek bertukar laju selepas perlanggaran.

Jadi selepas perlanggaran, A bergerak ke barat dengan kelajuan 2V dan B bergerak ke timur dengan kelajuan V.

Jawapan yang betul ialah C.

Perlanggaran Separa Elastik

4. Dua objek yang sama jisimnya bergerak dalam garis lurus ke arah satu sama lain seperti yang ditunjukkan dalam gambar!

Jika v₂' ialah laju objek (2) selepas perlanggaran ke kanan pada kadar 5 ms^-1, maka magnitud halaju v₁ ' (1) selepas perlanggaran itu ialah…..

A. 7 ms^-1

B. 9 ms^-1

C. 13 ms^-1

D. 15 ms^-1

E. 17 ms^-1

Perbincangan

Adalah diketahui bahawa:

Jisim kedua-dua objek adalah sama = m

Halaju objek 1 sebelum perlanggaran (v₁) = 8 m/s

Halaju objek 2 sebelum perlanggaran (v₂) = 10 m/s

Halaju objek 2 selepas perlanggaran (v₂') = 5 m/s

Ditanya: Halaju objek 1 selepas perlanggaran (v₁')

Jawapan:

Ini adalah perlanggaran elastik yang tidak sempurna. v₁' dikira menggunakan hukum pemuliharaan momentum:

m₁ v₁+m₂ v₂ = m₁ v₁' + m₂ v₂'

m (v)₁ +v₂) = m (v₁' + v₂')

v₁ +v₂ = v₁' + v₂'

8 + 10 = v₁' + 5

18 = v₁' + 5

v₁' = 18-5

v₁' = 13 m/s

Jawapan yang betul ialah C.

Perlanggaran Tak Elastik

5. Sebutir peluru 10 gram dilancarkan pada kelajuan 100 m/s.^-1 , berlanggar dengan sebatang bongkah kayu yang pegun dan tersangkut di dalamnya. Jika jisim bongkah kayu itu ialah 490 gram, laju bongkah kayu dan peluru sejurus selepas perlanggaran ialah...

A. 1,0 ms^-1

B. 2,0 ms^-1

C. 2,5 ms^-1

D. 4,0 ms^-1

E. 5,0 ms^-1

Perbincangan

Adalah diketahui bahawa:

Jisim peluru (m₁) = 10 gram

Kelajuan peluru (v)₁) = 100 ms^-1

Jisim bongkah (m₂) = 490 gram

Kelajuan blok (v₂) = 0 m/s (blok dalam keadaan pegun)

Ditanya: Kelajuan bongkah kayu dan peluru sejurus selepas perlanggaran

Jawapan:

Peluru itu mengenai bongkah kayu yang pegun dan tersangkut di dalamnya, jadi ini merupakan perlanggaran tak elastik. Formula untuk perlanggaran tak elastik ialah:

Momentum sebelum perlanggaran = momentum selepas perlanggaran

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v'

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

1000 + 0 = 500 v'

1000 = 500 v'

v' = 1000 / 500

v' = 2 m/s = 2 ms^-1

Jawapan yang betul ialah B.

6. Sebuah lori bergerak pada kelajuan 10 m/s^-1 dilanggar oleh sebuah kereta yang bergerak pada kelajuan 20 ms^-1Selepas perlanggaran, kedua-dua kereta itu berlanggar antara satu sama lain. Jika jisim trak itu ialah 1400 kg dan jisim kereta itu ialah 600 kg, halaju kedua-dua kenderaan itu selepas perlanggaran ialah...

A. 6 ms^-1

B. 9 ms^-1

C. 11 ms^-1

D. 13 ms^-1

E. 17 ms^-1

Perbincangan

Selepas perlanggaran itu, kedua-dua kereta itu tersekat bersama, mengakibatkan perlanggaran tak elastik.

Adalah diketahui bahawa:

Kelajuan trak (v)₁) = 10 m/s

Kelajuan kereta (v)₂) = 20 m/s

Jisim trak (m₁) = 1400 kg

Jisim kereta (m₂) = 600 kg

Ditanya: kelajuan kedua-dua kenderaan selepas perlanggaran (v)

Jawapan:

Formula perlanggaran tak elastik:

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v

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

14000 + 12000 = 2000 v

26000 = 2000 v

v = 13 m/s

Jawapan yang betul ialah D.

7. SSebutir peluru 20 gram bergerak pada kelajuan 10 ms^-1 Arah mendatar mengenai sebuah bongkah berjisim 60 gram yang terletak di atas lantai. Jika peluru tersangkut di dalam bongkah tersebut, maka laju arus bongkah tersebut ialah….

A. 1,0 ms^-1

B. 1,5 ms^-1

C. 2,0 ms^-1

D. 2,5 ms^-1

E. 3,0 ms^-1

Perbincangan

Dikenali :

Jisim peluru (m_P) = 20 gram = 0,02 kg

Jisim bongkah (m_B) = 60 gram = 0,06 kg

Halaju awal peluru (v_P) = 10 m/s

Halaju awal blok (v_B) = 0

Ditanya : kelajuan peluru dan blok selepas perlanggaran (v')

Jawab :

Formula hukum pemuliharaan momentum jika kedua-dua objek melekat bersama selepas perlanggaran:

m_P v_P +m_B v_B = (m_P +m_B) v'

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

0,2 + 0 = 0,08 v'

0,2 = 0,08 v'

v' = 0,2 / 0,08

v' = 2,5 m/s

Jawapan yang betul ialah D.

8. Dua buah troli A dan B, setiap satu seberat 1,5 kg, bergerak ke arah satu sama lain dengan halaju v._A = 4 ms^-1 mengalah_B = 5 ms^-1 seperti dalam gambar. Jika kedua-dua troli berlanggar secara tidak kenyal, maka laju kedua-dua troli selepas perlanggaran ialah...

A. 4,5 ms^-1 ke kanan

B. 4,5 ms^-1 ke kiri

C. 1,0 ms^-1 ke kiri

D. 0,5 ms^-1 ke kiri

E. 0,5 ms^-1 ke kanan

Perbincangan

Adalah diketahui bahawa:

Jisim troli A (m_A) = 1,5 kg

Jisim troli B (m_B) = 1,5 kg

Laju troli A sebelum perlanggaran (v_A) = 4 m/s (positif ke kanan)

Laju troli B sebelum perlanggaran (v_B) = -5 m/s (negatif ke kiri)

Ditanya: Jika perlanggaran itu tidak kenyal, tentukan laju kedua-dua troli selepas perlanggaran.

Jawapan:

Hukum pemuliharaan momentum:

m_Av_A +m_Bv_B = (m_A +m_B) v'

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

6 – 7,5 = (3) v'

-1,5 = (3) v'

v' = -1,5 / 3

v' = -0,5 m/s

Tanda negatif bermaksud bahawa selepas perlanggaran, kedua-duanya bergerak ke kiri, dalam arah yang sama seperti troli B. Ini masuk akal kerana momentum troli B adalah lebih besar daripada momentum troli A.

Sumber soalan:

Soalan Fizik Peperiksaan Kebangsaan untuk Sekolah Menengah Atas/Sekolah Menengah Vokasional