Voorbeeldvragen over lineaire impuls

8 Contoh soal Momentum Linear

1. Benda bermassa 1 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. stuwkracht benda tersebut adalah…
Discussie
Het is bekend :
Massa (m) = 1 kg
Snelheid (v) = 10 m/s
gevraagd : momentum linear (p)
Antwoorden :
Rumus momentum : p = m v
Keterangan : p = momentum, m = massa, v = kecepatan.
Momentum benda adalah :
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s²

2. Dua benda masing-masing bermassa 2 kg dan 4 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Momentum masing-masing benda tersebut adalah…
Discussie
Het is bekend :
Massa van object A (m_A) = 2kg
Massa van object B (m_B) = 4kg
De snelheid van object A (v)_A) = 20 m/sec
De snelheid van object B (v_B) = 20 m/sec
gevraagd : momentum benda A (p_A) dan momentum benda B (p_B)
Antwoorden :
Momentum benda A :
p_A = m_A v_A = (2)(20) = 40 kg m/s
Momentum benda B :
p_B = m_B v_B = (4)(20) = 80 kg m/s
Apabila kecepatan kedua benda sama maka benda yang bermassa besar mempunyai momentum lebih besar.

3. Benda A dan B masing-masing bermassa 2 kg. Benda A bergerak dengan kecepatan 2 m/s dan benda B bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Momentum benda A dan benda B adalah…
Discussie
Het is bekend :
Massa van object A (m_A) = 2kg
Massa van object B (m_B) = 2kg
De snelheid van object A (v)_A) = 2 m/sec
De snelheid van object B (v_B) = 4 m/sec
gevraagd : momentum benda A (p_A) dan momentum benda B (p_B)
Antwoorden :
Momentum benda A :
p_A = m_A v_A = (2)(2) = 4 kg m/s
Momentum benda B :
p_B = m_B v_B = (2)(4) = 8 kg m/s
Apabila massa kedua benda sama maka benda yang mempunyai kecepatan lebih besar mempunyai momentum lebih besar.

4. Benda bermassa 5 kg sedang berada dalam keadaan diam. Momentum benda tersebut adalah…
Discussie
Het is bekend :
Massa van het object (m) = 5 kg
Kecepatan benda (v) = 0
gevraagd : momentum benda (p)
Antwoorden :
p = mv = (5)(0) = 0
Jika benda diam maka sebesar apapun massa benda, momentum benda tersebut bernilai nol.

5. Pada permainan bola kasti, bola bermassa 0,5 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 2 ms^-1. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya F berlawanan dengan gerak bola, sehingga kecepatan bola berubah menjadi 6 ms^-1. Bila bola bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 sekon, maka perubahan momentumnya adalah…

A. 8 kg m s^-1

B. 6 kg m s^-1

C. 5 kg m s^-1

D. 4 kg m s^-1

E. 2 kg m s^-1

Discussie

Het is bekend dat:

Massa van de bal (m) = 0,5 kg

Initiële snelheid (v)_o) = 2 m/sec

Eindsnelheid (v)_t) = -6 m/s

Tijdsinterval (t) = 0,01 seconde

Gevraagd: Perubahan momentum

Antwoord :

Formule voor verandering van impuls:

Δp = mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)

Δp = (0,5 kg)(- 6 m/s – 2 m/s)

Δp = (0,5 kg)(-8)

Δp = 4 kg m/s

Het juiste antwoord is D.

6. Benda bermassa 100 gr bergerak dengan laju 5 ms^-1. Untuk menghentikan laju benda tersebut, gaya penahan F bekerja selama 0,2 s. Besar gaya F adalah …

A. 0,5 N

B. 1,0 N

C. 2,5 N

D. 10 N

O. 25 N

Discussie

Het is bekend dat:

Massa benda (m) = 100 gram = 100/1000 = 0,1 kg

Kelajuan awal benda (v_o) = 5 m/sec

Kelajuan akhir benda (v_t) = 0

Waktu tumbukan (Δt) = 0,2 sekon

Gevraagd: De grootte van de kracht F

Antwoord :

Teorema impuls-momentum menyatakan bahwa impuls sama dengan perubahan momentum.

I = ΔP

F (Δt) = m (v_t - v_o)

F (0,2) = 0,1 (0 – 5)

F (0,2) = 0,1 (– 5)

F (0,2) = -0,5

F = -0,5 / 0,2

F = -2,5N

Besar gaya adalah 2,5 Newton. Tanda negatif menjelaskan arah gaya. Gaa bertanda negatif artinya arah gaya berlawanan arah dengan gerak benda.

Het juiste antwoord is C.

7. Bola tenis massanya 100 gram dijatuhkan ke lantai dari ketinggian 20 cm tanpa kecepatan awal. Setelah mengenai lantai bola memantul dengan kecepatan 1 ms^-1 en (g = 10 ms^-2De verandering in impuls die de bal ondervindt is…

A. 0,1 Ns

B. 0,3 Ns

C. 0,5 Ns

D. 0,8 Ns

E. 0,9 Ns

Discussie

Het is bekend :

Massa van de bal (m) = 100 gram = 0,1 kg

Hoogte (h) = 20 cm = 0,2 meter

Versnelling als gevolg van de zwaartekracht (g) = 10 m/s²²

De snelheid van de bal direct nadat hij de vloer raakt (v)_t) = 1 m/sec

gevraagd : verandering in impuls van de bal

Antwoorden :

De snelheid van de bal vóór de impact (v)_o)

Bereken de snelheid van de bal vóór de inslag met behulp van de formule voor vrije val. Gegeven de valhoogte van de bal (h) = 0,2 meter en de zwaartekrachtversnelling (g) = 10 m/s².² en er werd gevraagd naar de snelheid van de bal wanneer deze de vloer raakt, daarom wordt de formule gebruikt v² = 2 gh

v² = 2 (10)(0,2) = 4

v = √4 = -2 m/s

Het krijgt een negatief teken omdat de bewegingsrichting van de bal vóór de botsing met de vloer tegengesteld is aan de bewegingsrichting van de bal ná de botsing met de vloer.

Verandering in impuls van de bal (Δp)

Δp = mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)

Δp = (0,1)(1 – (-2)) = (0,1)(1 + 2) = (0,1)(3) = 0,3 Newtonseconde

Het juiste antwoord is B.

8. Sebuah benda yang mula-mula diam, meledak menjadi 2 bagian dengan perbandingan 3 : 2. Bagian yang massanya lebih besar terlempar dengan kecepatan 20 ms^-1 . Maka kecepatan terlemparnya bagian yang lebih kecil adalah…

A. 13,3 ms^-1

B. 20 ms^-1

C. 30 ms^-1

D. 40 ms^-1

E. 60 ms^-1

Discussie

Het is bekend dat:

Massa benda 1 sebelum tumbukan = m

Kecepatan benda 1 sebelum tumbukan = 0 (benda diam)

Massa bagian 1 setelah tumbukan (m₁) = 3m

Massa bagian 2 setelah tumbukan (m₂) = 2m

Kecepatan bagian 1 setelah tumbukan (v₁') = 20 m/s

Gevraagd: Kecepatan bagian 2 setelah tumbukan (v₂')

Antwoord :

Rumus hukum kekekalan momentum :

m₁v₁ = m₁v₁' + m₂v₂'

(m)(0) = (3m)(20) + (2m) v₂'

0 = 60m + (2m) v₂'

60m = -2m v₂'

60 = -2 v₂'

v₂‘ = -60/2

v₂‘ = -30 m/s

Tanda negatif menunjukkan bahwa arah gerakan bagian 2 berlawanan dengan arah bagian 1. Misalnya jika bagian 1 terlempar ke timur maka bagian 2 terlempar ke barat.

Het juiste antwoord is C.

Bron van de vraag:

Natuurkundevragen voor het nationale eindexamen voor de bovenbouw van het voortgezet onderwijs/beroepsonderwijs.